(57)【要約】  電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、を備え、前記光源は、互いに独立して設けられる第１光源および第２光源を有し、前記透明太陽電池は、前記第１光源および前記第２光源の両方からの、合算された光エネルギーを吸収して発電し、前記電力制御部は、前記商業用電力を前記第１光源に供給するとともに、前記透明太陽電池が発電する電力を前記第２光源に供給する、自家発電照明器具。
2018034276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
を備え、
前記光源は、互いに独立して設けられる第１光源および第２光源を有し、
前記透明太陽電池は、前記第１光源および前記第２光源の両方からの、合算された光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力を前記第１光源に供給するとともに、前記透明太陽電池が発電する電力を前記第２光源に供給する、
自家発電照明器具。
【請求項２】
前記第２光源は、前記透明太陽電池が発電する電力の供給を前記電力制御部から受けて前記第１光源から独立して自らも光エネルギーを発光するとともに、その発光した光エネルギーを前記透明太陽電池に供給する、
請求項１に記載の自家発電照明器具。
【請求項３】
前記第２光源は、前記商業用電力を必要とせず、前記透明太陽電池が発電する電力によって光エネルギーを発光する、
請求項１または２に記載の自家発電照明器具。
【請求項４】
前記第１光源は、表面実装型のＬＥＤパッケージを複数連接した第１ＬＥＤモジュールによって構成され、
前記第２光源は、表面実装型のＬＥＤパッケージを複数連接した第２ＬＥＤモジュールによって構成され、
前記透明太陽電池は、前記第１ＬＥＤモジュールおよび前記第２ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたランプカバーの内側に形成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の自家発電照明器具。
【請求項５】
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
前記光源が実装される実装基板と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに少なくとも商業用電力を含む電力制御部と、
を備え、
前記光源は、前記実装基板の一方の主面に実装される第１光源と、前記実装基板の他方の主面に前記第１光源とは反対側に発光するように実装される第２光源とを有し、
前記透明太陽電池は、前記第１光源が発光する光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力を前記第１光源に供給するとともに、前記透明太陽電池が発電する電力を前記第２光源に供給する、
自家発電照明器具。
【請求項６】
前記第１光源は、表面実装型の第１ＬＥＤパッケージを複数連接した第１ＬＥＤモジュールによって構成され、
前記第２光源は、表面実装型の第２ＬＥＤパッケージを複数連接した第２ＬＥＤモジュールによって構成され、
前記透明太陽電池は、前記第１ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたランプカバーの内側に形成されている、
請求項５に記載の自家発電照明器具。
【請求項７】
前記第２ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたランプカバーの外側に、酸化チタンアパタイト層が形成されている、
請求項６に記載の自家発電照明器具。
【請求項８】
前記酸化チタンアパタイト層は、前記第２ＬＥＤモジュールが発光する紫外光により励起されて光触媒機能を発揮する、
請求項７に記載の自家発電照明器具。
【請求項９】
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
前記電力制御部から電力の供給を受けて蓄電する蓄電池を含み、前記蓄電池に蓄電した電力を前記光源に供給する蓄電装置と、
を備え、
前記透明太陽電池は、前記光源が発光する光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力と、前記透明太陽電池が発電する電力とを取り込むとともに、取り込んだ電力を前記蓄電装置に供給し、
前記蓄電装置は、電源スイッチのオン、オフ機能の他に、前記電力制御部からの電力の供給停止、および／または、停電を感知する感知機能を有し、前記感知機能によって前記電力制御部からの電力の供給停止、および／または、停電を感知した場合に、前記蓄電池に蓄電されている電力を引き続き前記光源に供給することにより、前記光源を常時オン状態にするとともに、前記オン状態中に前記光源が発光した光エネルギーの吸収により前記透明太陽電池が発電した電力の供給を前記電力制御部から受けて前記光源に再び供給するエンドレス機能を有する、
自家発電照明器具。
【請求項１０】
前記蓄電装置は、前記電力制御部から電力の供給を受けて前記蓄電池の蓄電量が満充電状態になった場合に、前記電力制御部からの電力供給を自ら停止する過充電防止機能を有するとともに、前記過充電防止機能によって前記電力制御部からの電力供給を停止後、前記満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった場合に、前記透明太陽電池が発電する電力の供給を前記電力制御部から受けて蓄電し、この蓄電中に前記蓄電池の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、前記商業用電力の供給を前記電力制御部から受けて前記光源に対する前記商業用電力の供給を再開する機能を備える、
請求項９に記載の自家発電照明器具。
【請求項１１】
前記光源は、表面実装型のＬＥＤパッケージを複数連接したＬＥＤモジュールによって構成され、
前記透明太陽電池は、前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたランプカバーの内側に形成される第１透明太陽電池と、前記ＬＥＤモジュールの裏面側放熱部に形成される第２透明太陽電池と、を含み、
前記第１透明太陽電池は、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収して発電し、
前記第２透明太陽電池は、太陽の光エネルギーを吸収して発電し、
前記蓄電装置は、前記第１透明太陽電池および前記第２透明太陽電池のうち少なくとも１つの透明太陽電池が発電した電力の供給を前記電力制御部から受けて前記蓄電池に蓄電する、
請求項９または１０に記載の自家発電照明器具。
【請求項１２】
前記光源は、有機ＥＬパネルによって構成され、
前記透明太陽電池は、前記有機ＥＬパネルの発光方向に配置され、前記有機ＥＬパネルが発光する光エネルギーを吸収して発電する、
請求項９または１０に記載の自家発電照明器具。
【請求項１３】
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
前記光源が発光する光エネルギーが照射される照射対象面を有するパネルと、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
を備え、
前記光源は、前記パネルの照明対象面に斜めに光エネルギーが照射されるように、前記照明対象面に対して斜めに傾けて設置され、
前記パネルの照射対象面は外向きに配置され、
前記透明太陽電池は、前記照射対象面上に平面状に形成され、前記光源が発光する光エネルギーと太陽の光エネルギーの両方を吸収して発電する、
自家発電照明器具。
【請求項１４】
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
前記電力制御部から電力の供給を受けて蓄電する蓄電池を含み、前記蓄電池に蓄電した電力を前記光源に供給する蓄電装置と、
を備え、
前記蓄電装置は、電源スイッチのオン、オフ機能の他に、前記電力制御部からの電力の供給停止、および／または、停電を感知する感知機能を有し、前記感知機能によって前記電力制御部からの電力の供給停止、および／または、停電を感知した場合に、前記蓄電池に蓄電されている電力を引き続き前記光源に供給することにより、前記光源を常時オン状態にするとともに、前記オン状態中に前記光源が発光した光エネルギーの吸収により前記透明太陽電池が発電した電力の供給を前記電力制御部から受けて前記光源に再び供給するエンドレス機能を有する、
請求項１３に記載の自家発電照明器具。
【請求項１５】
前記蓄電装置は、前記電力制御部から電力の供給を受けて前記蓄電池の蓄電量が満充電状態になった場合に、前記電力制御部からの電力供給を自ら停止する過充電防止機能を有するとともに、前記過充電防止機能によって前記電力制御部からの電力供給を停止後、前記満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった場合に、前記透明太陽電池が発電する電力の供給を前記電力制御部から受けて蓄電し、この蓄電中に前記蓄電池の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、前記商業用電力の供給を前記電力制御部から受けて前記光源に対する前記商業用電力の供給を再開する機能を備える、
請求項１４に記載の自家発電照明器具。
【請求項１６】
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
を備え、
前記透明太陽電池は、前記光源が発光する光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力と前記透明太陽電池が発電する電力との、合算された電力を前記光源に供給し、
前記光源は、前記合算された電力の供給により光エネルギーを発光する、
自家発電照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用の光源から発光される光エネルギーを透明太陽電池で吸収し、光起電力効果で起電力を自家発電する自家発電照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、太陽光発電といえばその名の通り、昼間の太陽光の紫外線と光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する装置であり、昼間の太陽光ではなく照明用の光源が発光する光エネルギーを再利用する発電に関してはあまり関心が高くなかった。【０００３】
近年では、看板照明用の光源として、蛍光灯や水銀灯ではなく、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を用いた看板用照明装置が、本発明者によって開示されている（特許文献１参照）。【０００４】
また、昼間の太陽光を利用した透明太陽電池も開示されている（特許文献２、３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１８９２１７号公報
【特許文献２】特開２００５−１２９９８７号公報
【特許文献３】特開２００９−２２９９７５号公報
【特許文献４】特開２０１１−１１９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これまで、照明用の光源は消費電力の削減に努力しているが、照明用の光源が自ら発光照射する光エネルギーを有効利用することは放置されてきた。【０００７】
また、特許文献１に記載の看板用照明装置では、消費電力の削減に努力しているが、ＬＥＤ光源が発光した光エネルギーの再利用には触れていない。【０００８】
特許文献２に記載の携帯電話機では、筐体全体を透明太陽電池で構成しているものの、太陽光の光エネルギーを利用しているので、天候による発電量のバラツキが大きいという問題がある。
また、特許文献３に記載の電気掲示器では、やはり太陽光の光エネルギーを利用しているので、雨天時などの場合は極端に発電量が少なくなるという問題がある。
また、特許文献４に記載の太陽電池を備える有機ＥＬ装置では、昼間の太陽光の光エネルギーを吸収し発電するため、天候による発電能力のバラツキがあり、安定した発電が期待できないという問題がある。【０００９】
本発明の目的は、福島県の原子力発電所の事故による長期間の停電と、その後の電気料金の高騰と節電意識を鑑み、照明用の光源から発光された光エネルギーを再利用して自家発電し、更なる節電を実現可能な自家発電照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（第１の態様）
本発明の第１の態様は、
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
を備え、
前記光源は、互いに独立して設けられる第１光源および第２光源を有し、
前記透明太陽電池は、前記第１光源および前記第２光源の両方からの、合算された光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力を前記第１光源に供給するとともに、前記透明太陽電池が発電する電力を前記第２光源に供給する、
自家発電照明器具である。
（第２の態様）
本発明の第２の態様は、
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
前記光源が実装される実装基板と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
を備え、
前記光源は、前記実装基板の一方の主面に実装される第１光源と、前記実装基板の他方の主面に前記第１光源とは反対側に発光するように実装される第２光源とを有し、
前記透明太陽電池は、前記第１光源が発光する光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力を前記第１光源に供給するとともに、前記透明太陽電池が発電する電力を前記第２光源に供給する、
自家発電照明器具である。
（第３の態様）
本発明の第３の態様は、
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
前記電力制御部から電力の供給を受けて蓄電する蓄電池を含み、前記蓄電池に蓄電した電力を前記光源に供給する蓄電装置と、
を備え、
前記透明太陽電池は、前記光源が発光する光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力と、前記透明太陽電池が発電する電力とを取り込むとともに、取り込んだ電力を前記蓄電装置に供給し、
前記蓄電装置は、電源スイッチのオン、オフ機能の他に、前記電力制御部からの電力の供給停止、および／または、停電を感知する感知機能を有し、前記感知機能によって前記電力制御部からの電力の供給停止、および／または、停電を感知した場合に、前記蓄電池に蓄電されている電力を引き続き前記光源に供給することにより、前記光源を常時オン状態にするとともに、前記オン状態中に前記光源が発光した光エネルギーの吸収により前記透明太陽電池が発電した電力の供給を前記電力制御部から受けて前記光源に再び供給するエンドレス機能を有する、
自家発電照明器具である。
（第４の態様）
本発明の第４の態様は、
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
前記光源が発光する光エネルギーが照射される照射対象面を有するパネルと、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
を備え、
前記光源は、前記パネルの照明対象面に斜めに光エネルギーが照射されるように、前記照明対象面に対して斜めに傾けて設置され、
前記パネルの照射対象面は外向きに配置され、
前記透明太陽電池は、前記照射対象面に平面状に形成され、前記光源が発光する光エネルギーと太陽の光エネルギーの両方を吸収して発電する、
自家発電照明器具である。
（第５の態様）
電力の供給を受けて発光する照明用の光源と、
光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池と、
前記光源に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含む電力制御部と、
を備え、
前記透明太陽電池は、前記光源が発光する光エネルギーを吸収して発電し、
前記電力制御部は、前記商業用電力と前記透明太陽電池が発電する電力との、合算された電力を前記光源に供給し、
前記光源は、前記合算された電力の供給により光エネルギーを発光する、
自家発電照明器具である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、照明用の光源から発光された光エネルギーを再利用して自家発電し、更なる節電を実現可能な自家発電照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】表面実装型のＬＥＤパッケージの構成を示す概略平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１Ｃ】表面実装型のＬＥＤパッケージの他の構成を示す断面図である。
【図２】透明ＵＶカットフィルムと有機薄膜透明太陽電池と紫色ＬＥＤモジュールの配置を示す概略斜視図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む紫色ＬＥＤモジュールの概略斜視図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４Ｃ】図４ＢのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４Ｄ】本発明の第２実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。
【図５Ａ】本発明の第３実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５Ｃ】本発明の第３実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。
【図６Ａ】本発明の第４実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６Ｃ】本発明の第４実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。
【図７Ａ】本発明の第５実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。
【図７Ｂ】図７ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７Ｃ】本発明の第５実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。
【図８Ａ】本発明の第６実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。
【図８Ｂ】図８ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図８Ｃ】本発明の第６実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、本願の明細書には、基礎出願である特願２０１６−１７１２５７の明細書、特許請求の範囲および図面に記載された事項のすべてが漏れなく記載されているものとし、当該基礎出願で開示した事項を必要に応じて本願の明細書、特許請求の範囲および図面に追加できるものとする。
【００１４】
（ＬＥＤパッケージの構成）
まず、本発明の実施形態で用いるＬＥＤパッケージの構成について図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは、表面実装型のＬＥＤパッケージの構成を示す概略平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１５】
本実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、ＬＥＤパッケージとして表面実装型の紫色ＬＥＤパッケージ１を用いる。紫色ＬＥＤパッケージ１は、セラミックや樹脂で成形されたキャビティ１２と、キャビティ１２に実装された紫色ＬＥＤ素子１０と、キャビティ１２の内面に形成されたリフレクタ１４と、キャビティ１２内を充填する封止材１５と、集光レンズ１６と、ＬＥＤ基板１７と、有機薄膜透明太陽電池１００と、透明ＵＶカットフィルム１０４と、を備える。紫色ＬＥＤ素子１０の上には、封止材１５、集光レンズ１６、有機薄膜透明太陽電池１００、透明ＵＶカットフィルム１０４が、この順に積層して配置されている。
【００１６】
リフレクタ１４は、紫色ＬＥＤ素子１０が発光した紫色光エネルギー７４を前面（図１Ｂの上方）に反射する。
【００１７】
封止材１５は、紫色ＬＥＤ素子１０を封止するもので、Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）蛍光体を含有するシリコーン樹脂からなる。封止材１５には、同時加法混色用のＲＧＢ蛍光体を分散させた耐紫外性、耐熱性を有するシリコーン樹脂を用いることが好ましい。
【００１８】
紫色ＬＥＤ素子１０は、ＬＥＤ基板１７上に実装されている。紫色ＬＥＤ素子１０は、紫色光エネルギー７４を放射する。紫色ＬＥＤパッケージ１は、紫色ＬＥＤ素子１０が放射する紫色光エネルギー７４と、封止材１５に含まれるＲＧＢ蛍光体との組み合わせにより、同時加法混色された白色光エネルギー６８を発光放射する。
【００１９】
有機薄膜透明太陽電池１００は、白色光エネルギー６８および紫色光エネルギー７４を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。
【００２０】
透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫色ＬＥＤ素子１０から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収しきれずに有機薄膜透明太陽電池１００を透過した紫外線を吸収消滅する。このため、透明ＵＶカットフィルム１０４を通過する光エネルギーは、紫外線を含まない白色光エネルギー６８となる。
【００２１】
尚、本実施形態では、紫色ＬＥＤ素子１０と有機薄膜透明太陽電池１００を用いて紫色ＬＥＤパッケージ１を構成したが、これに限らず、例えば、青色ＬＥＤ素子と色素増感透明太陽電池を用いてもよいし、これ以外のＬＥＤ素子と透明太陽電池の組み合わせでＬＥＤパッケージを構成してもよい。また、本実施形態でいう透明とは、可視光線を１００％透過する完全な透明ではなく、可視光線をある程度、例えば、６０％以上透過させる程度の透明度を示すものである。
【００２２】
また、紫色ＬＥＤパッケージ１では、紫色ＬＥＤ素子１０が発光した紫色光エネルギー７４を、封止材１５に含有されるＲＧＢ蛍光体に当てて、光の三原色を応用した同時加法混色により、可視光全域を蛍光体発光で得る白色光エネルギー６８を実現する。このため、これまで主流であった青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体の組み合わせで疑似白色光を発光照射させる方法と比べ、はるかに色再現度が高められ、ＲＧＢそれぞれの蛍光体の増減の調整でＲａ（平均演色評価数）１００に近づけることが容易である。また、ＲＧＢそれぞれの蛍光体の増減の調整で白色光以外の、例えば、赤色系、緑色系、青色系、黄色系等の光エネルギーの発光照射も容易である。また、紫色ＬＥＤ素子１０が発光する紫色光エネルギー７４は、ＲＧＢ蛍光体との同時加法混色により白色光または同時加法混色で発光可能な色の光エネルギー６８として放射されるとともに、紫外線（紫外線光エネルギー７３）としても放射される。
【００２３】
本実施形態では、ＬＥＤ素子として紫色ＬＥＤ素子１０を採用したが、これ以外のＬＥＤ素子、例えば、近紫外光ＬＥＤ素子、青色ＬＥＤ素子、または近赤外光ＬＥＤ素子を採用してもよい。また、本実施形態では、ＬＥＤ基板１７上のキャビティ１２に実装される紫色ＬＥＤ素子１０の実装構造としてフェイスアップタイプを採用したが、フェイスダウンタイプを採用してもよい。
【００２４】
また、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、紫色ＬＥＤパッケージ１に用いる紫色ＬＥＤ素子１０の数は、１つであっても複数であってもよい。集光レンズ１６および透明ＵＶカットフィルム１０４は、それぞれ紫色ＬＥＤパッケージ１として必須ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。
【００２５】
（透明太陽電池の構成）
図２は、透明ＵＶカットフィルムと有機薄膜透明太陽電池と紫色ＬＥＤモジュールの配置を示す概略斜視図である。
【００２６】
図２に示すように、有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０から見て、第１透明電極層１０１と透明光電変換層１０２と第２透明電極層１０３で構成され、この順番に積層されている。紫色ＬＥＤモジュール２０は、本実施形態で使用される紫色ＬＥＤパッケージ１を複数連接してなり、同時加法混色で白色光エネルルギー６８と一緒に紫外線（紫外線光エネルギー７３）を放射する。有機薄膜透明太陽電池１００は、ＲＧＢそれぞれの蛍光体の増減で紫外線量を調整することにより、高い起電力を発電する。有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射される紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で自家発電する。有機薄膜透明太陽電池１００が自家発電した起電力は、図示しない直流制御器を経由して紫色ＬＥＤモジュール２０に供給するか、または図示しない二次リチウムイオン蓄電池に蓄電する。
【００２７】
尚、有機薄膜透明太陽電池１００が自家発電した起電力の発生電圧は、紫外線光エネルギー７３の入射光量に左右されるのでそのままの電圧を使用することはできない。そこで有機薄膜透明太陽電池１００で発電した発生電圧を、供給予定先に適合するように制御する直流制御器を設ける。直流制御器は、有機薄膜透明太陽電池１００で発電した発生電圧の供給先が、例えば、紫色ＬＥＤ素子１０、またはリチウムイオン蓄電池等であれば、それぞれの供給先に適用するように当該発生電圧を制御する。すなわち、有機薄膜透明太陽電池１００からの発生電圧を直流制御器で制御した後、紫色ＬＥＤモジュール２０に供給するか、または二次リチウムイオン蓄電池に蓄電する。
【００２８】
（透明ＵＶカットフィルムの構成）
図２に示すように、透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫色ＬＥＤモジュール２０から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収しきれなかった紫外線を吸収消滅させる。これにより、透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫外線を含まない白色光エネルギー６８をそのまま透過させることで、透明ＵＶカットフィルム１０４から先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線を放射することの悪影響を抑制する。
【００２９】
尚、本実施形態では、透明ＵＶカットフィルム１０４を採用したが、透明で紫外線を吸収消滅させる材料であれば他の材料を用いてもよい。また、有機薄膜透明太陽電池１００において、ある程度紫外線を吸収し、有機薄膜透明太陽電池１００の外側に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線を放射する影響が少なければ、透明ＵＶカットフィルム１０４を形成しなくてもよい。
【００３０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る自家発電照明器具について説明する。
図３Ａは、本発明の第１実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む紫色ＬＥＤモジュールの概略斜視図である。また、図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ矢視断面図であり、図３Ｃは、本発明の第１実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。
【００３１】
紫色ＬＥＤモジュール２０は、表面実装型の紫色ＬＥＤパッケージ１を複数連接してなる。連接とは、互いに連なるように配置されて電気的に接続されている状態を意味する。その場合、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１は、商業用電力（交流）を交流直流変換器１１０で直流に変換された電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光放射する。有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０に複数連接される各々の紫色ＬＥＤパッケージ１から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を自家発電する。
【００３２】
尚、図３Ｂにおいては、紫色ＬＥＤパッケージ１とは別に有機薄膜透明太陽電池１００を形成しているが、この有機薄膜透明太陽電池１００は機能的には図１Ｂに示す有機薄膜透明太陽電池１００と同様である。つまり、有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤ素子１０が発する光エネルギーを吸収して発電し得るものであればよい。よって、有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤパッケージ１の一構成要素として設けてもよいし、紫色ＬＥＤモジュール２０の一構成要素として設けてもよい。
【００３３】
透明ＵＶカットフィルム１０４は、表面実装型の紫色ＬＥＤパッケージ１から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００を透過した紫外線を吸収消滅させる。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の、残りの紫外線を吸収消滅し、紫外線を含まない白色光エネルギー６８はそのまま透過させることで、透明ＵＶカットフィルム１０４から先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線を放射することの悪影響を抑制する。
【００３４】
尚、図３Ｂにおいては、紫色ＬＥＤパッケージ１とは別に透明ＵＶカットフィルム１０４を形成しているが、機能的には図１Ｂに示す透明ＵＶカットフィルム１０４と同様である。つまり、透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫色ＬＥＤ素子１０が発する紫外線を吸収消滅し得るものであればよい。よって、透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫色ＬＥＤパッケージ１の一構成要素として設けてもよいし、紫色ＬＥＤモジュール２０の一構成要素として設けてもよい。
【００３５】
ランプカバー１０５は、紫色ＬＥＤパッケージ１から見て、ＬＥＤ基板１７の反対側（光が放出される側）に配置されている。ランプカバー１０５は、紫色ＬＥＤモジュール２０を四角状に囲いながら覆うように形成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、ランプカバー１０５の内面に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００は、透明ＵＶカットフィルム１０４の内面に形成されている。このため、紫色ＬＥＤパッケージ１から見ると、有機薄膜透明太陽電池１００と透明ＵＶカットフィルム１０４とランプカバー１０５が、この順に積層されている。
【００３６】
有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で発電する。有機薄膜透明太陽電池１００で発電された起電力は、直流制御器１１１を介して紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。
【００３７】
（電気回路）
電力制御部１１２は、光源となる紫色ＬＥＤモジュール２０（紫色ＬＥＤパッケージ１）に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含むもので、交流直流変換器１１０と直流制御器１１１とを有する。交流直流変換器１１０は、商業用電力（交流）の供給を受けて直流電力に変換する。交流直流変換器１１０で変換された直流電力は、紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される直流電力は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１を発光（紫色ＬＥＤモジュール２０を点灯）させるために消費される。直流制御器１１１は、有機薄膜透明太陽電池１００で発電された起電力を、紫色ＬＥＤモジュール２０に適合するように制御する。直流制御器１１１で制御された電力は、紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。直流制御器１１１から紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される電力は、上記同様に各々の紫色ＬＥＤパッケージ１を発光（紫色ＬＥＤモジュール２０を点灯）させるために消費される。
【００３８】
本発明の第１実施形態においては、交流直流変換器１１０を介して商業用電力を紫色ＬＥＤモジュール２０に供給することにより、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１が紫外線光エネルギー７３を発光する。そうすると、有機薄膜透明太陽電池１００は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１が発光した紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。有機薄膜透明太陽電池１００が発電した起電力は、直流制御器１１１を介して紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。これにより、紫色ＬＥＤモジュール２０には、商業用電力と有機薄膜透明太陽電池１００が発電する電力との、合算された電力が供給され、この合算された電力の供給を受けて紫色ＬＥＤモジュール２０が紫外線光エネルギー７３を発光する。このため、紫色ＬＥＤモジュール２０は、商業用電力での発光放射能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することが可能となる。すなわち、紫色ＬＥＤモジュール２０の各々の紫色ＬＥＤパッケージ１において、紫外線光エネルギー７３を発光するために消費される商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００が吸収発電した起電力を商業用電力に加えて紫色ＬＥＤモジュール２０に供給することにより、商業用電力だけの発光放射能力を超えた能力で紫色ＬＥＤモジュール２０を点灯させることが可能となる。
【００３９】
尚、上記第１実施形態では、ＬＥＤパッケージとして紫色ＬＥＤパッケージを用いたが、これに限らず、近紫外光ＬＥＤパッケージ、青色ＬＥＤパッケージ、近赤外光ＬＥＤパッケージなどを用いてもよい。また、上記第１実施形態においては、透明太陽電池として有機薄膜透明太陽電池を用いたが、これに限らず、色素増感透明太陽電池等の有機系透明太陽電池、透明な革新型太陽電池、透明な化合物系太陽電池、透明な薄膜太陽電池など、透明な太陽電池を広く用いることができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る自家発電照明器具について説明する。
図４Ａは、本発明の第２実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。また、図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ矢視断面図であり、図４Ｃは、図４ＢのＢ−Ｂ矢視断面図であり、図４Ｄは、本発明の第２実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。尚、本第２実施形態では、第１実施形態と異なる要素について主に説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明をできるだけ省略する。
【００４１】
本発明の第２実施形態に係る自家発電照明器具は、ＬＥＤ照明器具を構成するＬＥＤモジュールユニット４１を備える。ＬＥＤモジュールユニット４１は、互いに独立して設けられる２つのＬＥＤモジュール（光源）、すなわち紫色ＬＥＤモジュール２０と紫色ＬＥＤモジュール２１を有する。紫色ＬＥＤモジュール２０は、表面実装型の紫色ＬＥＤパッケージ１ａを複数連結してなる。各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ａは、商業用電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光放射する。紫色ＬＥＤモジュール２１は、表面実装型の紫色ＬＥＤパッケージ１ｂを複数連結してなる。各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ｂは、商業用電力の供給を受けず、有機薄膜透明太陽電池１００からの起電力を受けて紫外線光エネルギー７３を発光放射する。紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１ａと、紫色ＬＥＤモジュール２１の紫色ＬＥＤパッケージ１ｂとは、共通のＬＥＤ基板１７上に実装されているが、互いに連接されていない。紫色ＬＥＤモジュール２１（紫色ＬＥＤパッケージ１ｂ）は、有機薄膜透明太陽電池１００が発電する電力の提供を電力制御部１１２から受けて紫色ＬＥＤモジュール２０から独立して自らも紫外線光エネルギー７３を発光するとともに、その発光した紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００に供給する。また、紫色ＬＥＤモジュール２１は、商業用電力を必要とせず、有機薄膜透明太陽電池１００が発電する電力によって紫外線光エネルギー７３を発光する。紫色ＬＥＤパッケージ１ａと紫色ＬＥＤパッケージ１ｂは、ＬＥＤ基板１７上に千鳥状に２列に配置されているが、この配置は必要に応じて変更可能である。
【００４２】
有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０の各紫色ＬＥＤパッケージ１ａが発光する紫外線光エネルギー７３と、紫色ＬＥＤモジュール２１の各紫色ＬＥＤパッケージ１ｂが発光する紫外線光エネルギー７３をそれぞれ吸収し、光起電力効果で起電力を自家発電する。
【００４３】
透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫色ＬＥＤパッケージ１ａ，１ｂから見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収されずにそこを透過した紫外線を吸収消滅させる。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の、残りの紫外線を吸収消滅し、紫外線を含まない白色光エネルギー６８はそのまま透過させる。これにより、透明ＵＶカットフィルム１０４は、そこから先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線を放射することの悪影響を抑制する。
【００４４】
ランプカバー１０５は、紫色ＬＥＤモジュール２０および紫色ＬＥＤモジュール２１を囲いながら覆うように形成されている。ランプカバー１０５は、ガラスまたは樹脂で構成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、ランプカバー１０５の内面に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００は、透明ＵＶカットフィルム１０４の内面に形成されている。このため、紫色ＬＥＤパッケージ１ａ，１ｂから見ると、有機薄膜透明太陽電池１００と透明ＵＶカットフィルム１０４とランプカバー１０５が、この順に積層されている。
【００４５】
（電気回路）
電力制御部１１２は、光源となる紫色ＬＥＤモジュール２０（紫色ＬＥＤパッケージ１ａ）と紫色ＬＥＤモジュール２１（紫色ＬＥＤパッケージ１ｂ）に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含むもので、交流直流変換器１１０と直流制御器１１１とを有する。交流直流変換器１１０は、商業用電力（交流）の供給を受けて直流電力に変換する。交流直流変換器１１０で変換された直流電力は、紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される直流電力は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ａを発光（紫色ＬＥＤモジュール２０を点灯）させるために消費される。直流制御器１１１は、有機薄膜透明太陽電池１００で発電された起電力を、紫色ＬＥＤモジュール２１に適合するように制御する。直流制御器１１１で制御された電力は、紫色ＬＥＤモジュール２１に供給される。紫色ＬＥＤモジュール２１に供給される電力は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ｂを発光（紫色ＬＥＤモジュール２１を点灯）させるために消費される。
【００４６】
本発明の第２実施形態においては、交流直流変換器１１０を介して商業用電力を紫色ＬＥＤモジュール２０に供給することにより、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ａが紫外線光エネルギー７３を発光する。そうすると、有機薄膜透明太陽電池１００は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ａが発光した紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。有機薄膜透明太陽電池１００が発電した起電力は、直流制御器１１１を介して紫色ＬＥＤモジュール２１に供給される。これにより、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ｂが紫外線光エネルギー７３を発光し、その紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００が吸収して起電力を発電する。そうすると、有機薄膜透明太陽電池１００は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ｂが発光した紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。そして、この起電力が直流制御器１１１を介して紫色ＬＥＤモジュール２１に再び供給される。その結果、有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０の各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ａと、紫色ＬＥＤモジュール２１の各々の紫色ＬＥＤパッケージ１ｂの両方からの、合算された光エネルギー（紫外線光エネルギー７３）を吸収して発電することになる。これにより、ＬＥＤモジュールユニット４１は、商業用電力での発光照射能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することが可能となる。すなわち、紫色ＬＥＤモジュール２０の各々の紫色ＬＥＤパッケージ１において、紫外線光エネルギー７３を発光するために消費される商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００が吸収発電した起電力を紫色ＬＥＤモジュール２１に供給し、そこから発光された紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００に吸収させてさらに発電能力を高めることにより、商業用電力だけの発光放射能力を超えた能力でＬＥＤモジュールユニット４１を点灯させることが可能となる。
【００４７】
尚、上記第２実施形態では、ＬＥＤパッケージとして紫色ＬＥＤパッケージを用いたが、これに限らず、近紫外光ＬＥＤパッケージ、青色ＬＥＤパッケージ、近赤外光ＬＥＤパッケージなどを用いてもよい。また、上記第２実施形態においては、透明太陽電池として有機薄膜透明太陽電池を用いたが、これに限らず、色素増感透明太陽電池等の有機系透明太陽電池、透明な革新型太陽電池、透明な化合物系太陽電池、透明な薄膜太陽電池など、透明な太陽電池を広く用いることができる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る自家発電照明器具について説明する。
図５Ａは、本発明の第３実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。また、図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ矢視断面図であり、図５Ｃは、本発明の第３実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。尚、本第３実施形態では、第１実施形態と異なる要素について主に説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明をできるだけ省略する。
【００４９】
本発明の第３実施形態に係る自家発電照明器具は、長尺状に形成されたＬＥＤランプ７０を備える。ＬＥＤランプ７０は、実装基板となるＬＥＤ基板１７と、表面実装型の紫色ＬＥＤパッケージ１を長手方向に複数連接した紫色ＬＥＤモジュール２０と、紫外光ＬＥＤパッケージ３を長手方向に複数連接した紫外光ＬＥＤモジュール２３と、紫外光ＬＥＤモジュール２３からの紫外光エネルギー７１に励起されると光触媒機能を発揮する酸化チタンアパタイト層２５と、裏面側ランプカバー２６と、有機薄膜透明太陽電池１００と、透明ＵＶカットフィルム１０４と、ランプカバー１０５と、を備える。
【００５０】
紫色ＬＥＤモジュール２０が有する各々の紫色ＬＥＤパッケージ１は、商業用電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光放射するとともに、紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００に供給する。
【００５１】
紫外光ＬＥＤモジュール２３が有する各々の紫外光ＬＥＤパッケージ３は、紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１と共通のＬＥＤ基板１７に実装されているが、その実装面は紫色ＬＥＤパッケージ１とは表裏反対になっている。すなわち、紫色ＬＥＤパッケージ１はＬＥＤ基板１７の一方の主面に実装され、紫外光ＬＥＤパッケージ３はＬＥＤ基板１７の他方の主面に実装されている。このため、紫外光ＬＥＤパッケージ３は、紫色ＬＥＤパッケージ１とは反対側に発光する。また、紫外光ＬＥＤパッケージ３は、紫色ＬＥＤパッケージ１とは連接されていない。各々の紫外光ＬＥＤパッケージ３は、商業用電力の供給を受けず、有機薄膜透明太陽電池１００からの起電力を受けて紫外光エネルギー７１を発光する。
【００５２】
有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０の各紫色ＬＥＤパッケージ１から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を自家発電する。有機薄膜透明太陽電池１００が発電した起電力は、紫外光ＬＥＤモジュール２３に供給され、そこで各々の紫外光ＬＥＤパッケージ３の発光に消費される。
【００５３】
透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫色ＬＥＤパッケージ１から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収されずにそこを透過した紫外線を吸収消滅させる。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の、残りの紫外線を吸収消滅し、紫外線を含まない白色光エネルギー６８はそのまま透過させる。これにより、透明ＵＶカットフィルム１０４は、そこから先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線を放射することの悪影響を抑制する。
【００５４】
紫外光ＬＥＤモジュール２３は、ＬＥＤ基板１７を挟んで、紫色ＬＥＤモジュール２０が設置される側（表側）とは反対側（裏側）に設置される。このため、紫外光ＬＥＤモジュール２３は、紫色ＬＥＤモジュール２０が発光照射する方向とは反対方向に紫外光エネルギー７１を発光放射する。これにより、紫色ＬＥＤモジュール２０が発光放射する側に存在する人間や動植物に対し、紫外光エネルギー７１が発光照射されることの悪影響を抑制することができる。
【００５５】
ランプカバー１０５は、紫色ＬＥＤモジュール２０（紫色ＬＥＤパッケージ１）を囲いながら覆うように形成されている。ランプカバー１０５は、ガラスまたは樹脂で構成されている。透明ＵＶカットフィルム１０４は、ランプカバー１０５の内面に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００は、透明ＵＶカットフィルム１０４の内面に形成されている。このため、紫色ＬＥＤパッケージ１から見ると、有機薄膜透明太陽電池１００と透明ＵＶカットフィルム１０４とランプカバー１０５が、この順に積層されている。
【００５６】
裏面側ランプカバー２６は、紫外光ＬＥＤモジュール２３（紫外光ＬＥＤパッケージ３）を囲いながら覆うように形成されたガラスまたは樹脂のランプカバーである。酸化チタンアパタイト層２５は、裏面側ランプカバー２６の外側の面に形成されている。酸化チタンアパタイト層２５は、酸化チタンがアパタイト結晶構造中にイオン交換によって形成された酸化チタンアパタイトを裏面側ランプカバー２６の外面に塗布または貼付することで形成される。酸化チタンアパタイト層２５は、紫外光ＬＥＤモジュール２３の各紫外光ＬＥＤパッケージ３が発光放射する紫外光エネルギー７１を受けて励起することにより、消臭効果、抗菌効果、殺菌効果などの光触媒機能を発揮する。
【００５７】
尚、本第３実施形態では、長尺状のＬＥＤランプ７０を採用したが、これに限らず、サークライン型、ダウンライト型、または投光器型でもよい。
【００５８】
（電気回路）
電力制御部１１２は、光源となる紫色ＬＥＤモジュール２０（紫色ＬＥＤパッケージ１ａ）と紫外光ＬＥＤモジュール２３（紫外光ＬＥＤパッケージ３）に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含むもので、交流直流変換器１１０と直流制御器１１１とを有する。交流直流変換器１１０は、商業用電力（交流）の供給を受けて直流電力に変換する。交流直流変換器１１０で変換された直流電力は、紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される直流電力は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１を発光（紫色ＬＥＤモジュール２０を点灯）させるために消費される。直流制御器１１１は、有機薄膜透明太陽電池１００で発電された起電力を、紫外光ＬＥＤモジュール２３に適合するように制御する。直流制御器１１１で制御された電力は、紫外光ＬＥＤモジュール２３に供給される。紫外光ＬＥＤモジュール２３に供給される電力は、各々の紫外光ＬＥＤパッケージ３を発光（紫外光ＬＥＤモジュール２３を点灯）させるために消費される。
【００５９】
本発明の第３実施形態においては、交流直流変換器１１０を介して商業用電力を紫色ＬＥＤモジュール２０に供給することにより、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１が紫外線光エネルギー７３を発光する。そうすると、有機薄膜透明太陽電池１００は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１が発光した紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。有機薄膜透明太陽電池１００が発電した起電力は、直流制御器１１１を介して紫外光ＬＥＤモジュール２３に供給される。これにより、各々の紫外光ＬＥＤパッケージ３が紫外光エネルギー７１を発光する。その結果、有機薄膜透明太陽電池１００が発電する起電力を利用して、ＬＥＤランプ７０の表面側と裏面側にそれぞれ光エネルギーを発光照射することが可能となる。また、ＬＥＤランプ７０の裏面側では、紫外光ＬＥＤモジュール２３の各紫外光ＬＥＤパッケージ３から発光放射される紫外光で酸化チタンアパタイト層２５を励起することにより、消臭効果、抗菌効果、殺菌効果等の光触媒機能を発揮させることができる。
【００６０】
尚、上記第３実施形態では、ＬＥＤパッケージとして紫色ＬＥＤパッケージと紫外光ＬＥＤパッケージを用いたが、これに限らず、紫色ＬＥＤパッケージに代えて、または、紫外光ＬＥＤパッケージに代えて、近紫外光ＬＥＤパッケージ、青色ＬＥＤパッケージ、近赤外光ＬＥＤパッケージなどを用いてもよい。また、上記第３実施形態では、ＬＥＤ基板１７の表面と裏面に、それぞれ発光波長が異なるＬＥＤパッケージを実装しているが、これに限らず、同じ発光波長のＬＥＤパッケージをＬＥＤ基板１７の表面と裏面に実装してもかまわない。また、上記第３実施形態においては、透明太陽電池として有機薄膜透明太陽電池を用いたが、これに限らず、色素増感透明太陽電池等の有機系透明太陽電池、透明な革新型太陽電池、透明な化合物系太陽電池、透明な薄膜太陽電池など、透明な太陽電池を広く用いることができる。
【００６１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る自家発電照明器具について説明する。
図６Ａは、本発明の第４実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。また、図６Ｂは、図６ＡのＡ−Ａ矢視断面図であり、図６Ｃは、本発明の第４実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。尚、本第４実施形態では、第１実施形態と異なる要素について主に説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明をできるだけ省略する。
【００６２】
本発明の第４実施形態に係る自家発電照明器具は、長尺状の青色ＬＥＤモジュール１９と、色素増感透明太陽電池９５と、ランプカバー１０５と、外部透明太陽電池９６と、を備える。
【００６３】
青色ＬＥＤモジュール１９は、表面実装型の青色ＬＥＤパッケージ２を複数連接してなる。各々の青色ＬＥＤパッケージ２は、所定の間隔をあけてＬＥＤ基板１７に実装され、蓄電装置１２１（リチウムイオン蓄電池１２０）から電力の供給を受けて白色光エネルギー６８を発光する。青色ＬＥＤパッケージ２は、青色ＬＥＤ素子１１を有する。青色ＬＥＤ素子１１は、黄色蛍光体を含有した樹脂系の封止材１８で封止されている。
【００６４】
色素増感透明太陽電池９５は、青色ＬＥＤモジュール１９の各青色ＬＥＤパッケージ２が発光する白色光エネルギー６８を吸収し、光起電力効果で起電力を自家発電する。
【００６５】
外部透明太陽電池９６は、街路灯（防犯灯を含む）や太陽光の光エネルギーを吸収し、光起電力効果で起電力を自家発電する。外部透明太陽電池９６は、青色ＬＥＤモジュール１９の裏面側放熱部となるＬＥＤ基板１７の裏面（外面）に平面状に形成されている。外部透明太陽電池９６は、有機薄膜透明太陽電池、色素増感透明太陽電池、あるいはその他の透明太陽電池で構成することができる。
【００６６】
ランプカバー１０５は、青色ＬＥＤモジュール１９を四角状に囲いながら覆うように形成されている。ランプカバー１０５は、ガラスまたは樹脂で構成されている。色素増感透明太陽電池９５は、各々の青色ＬＥＤパッケージ２と対向するようにランプカバー１０５の内面に平面状に形成されている。このように、青色ＬＥＤパッケージ２のすぐ近くに色素増感透明太陽電池９５を配置することにより、青色ＬＥＤパッケージ２が発光する白色光エネルギー６８をほとんど減衰させることなく色素増感透明太陽電池９５に吸収させ、高い起電力で発電させることができる。
【００６７】
（電気回路）
電力制御部１１２は、光源となる青色ＬＥＤモジュール１９（青色ＬＥＤパッケージ２）に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含むもので、交流直流変換器１１０と直流制御器１１１を有する。電力制御部１１２は、商業用電力と、透明太陽電池（９５，９６）が発電する電力とを取り込むとともに、取り込んだ電力を蓄電装置１２１に供給する。交流直流変換器１１０は、商業用電力（交流）の供給を受けて直流電力に変換する。交流直流変換器１１０で変換された直流電力は、蓄電装置１２１のリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電される。直流制御器１１１は、色素増感透明太陽電池９５および外部透明太陽電池９６で発電された起電力を、青色ＬＥＤモジュール１９に適合するように制御する。直流制御器１１１で制御された電力は、蓄電装置１２１のリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電される。
【００６８】
蓄電装置１２１は、電力制御部１１２から電力の供給を受けて蓄電するリチウムイオン蓄電池１２０を含み、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電した電力を青色ＬＥＤモジュール１９の青色ＬＥＤパッケージ２に供給する。リチウムイオン蓄電池１２０は、電力制御部１１２の交流直流変換器１１０や直流制御器１１１から供給される電力を蓄電する。リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された電力は、青色ＬＥＤモジュール１９に供給される。青色ＬＥＤモジュール１９に供給される電力は、各々の青色ＬＥＤパッケージ２を発光（青色ＬＥＤモジュール１９を点灯）させるために消費される。
【００６９】
また、蓄電装置１２１は、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能の他に、電力制御部１１２からの電力の供給停止、および／または、停電を感知する感知機能を有する。そして、この感知機能により、電力制御部１１２からの電力の供給停止、および／または、停電を感知した場合、蓄電装置１２１は、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電されている電力を引き続き青色ＬＥＤモジュール１９の青色ＬＥＤパッケージ２に供給することにより、青色ＬＥＤパッケージ２を常時オン状態にするとともに、当該オン状態中に青色ＬＥＤパッケージ２が発光した白色光エネルギー６８の吸収により色素増感透明太陽電池９５が発電した電力の供給を電力制御部１１２から受けて青色ＬＥＤモジュール１９の青色ＬＥＤパッケージ２に再び供給するエンドレス機能を有する。尚、電源スイッチは、オン状態で自家発電照明器具を点灯させ、オフ状態で自家発電照明器具を消灯させるためのスイッチである。また、「常時オン状態にする」とは、上記感知機能で感知する前後において、照明用の光源をオン状態に維持するという意味である。
【００７０】
さらに、蓄電装置１２１は、電力制御部１１２から電力の供給を受けてリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が満充電状態になった場合に、電力制御部１１２からの電力供給を自ら停止する過充電防止機能を有する。また、蓄電装置１２１は、上記過充電防止機能によって電力制御部１１２からの電力供給を停止後、上記満充電状態から電力が消費されて蓄電可能になった場合に、色素増感透明太陽電池９５や外部透明太陽電池９６が発電する電力の供給を電力制御部１１２から受けて蓄電し、この蓄電中にリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、商業用電力の供給を電力制御部１１２から受けて青色ＬＥＤモジュール１９の青色ＬＥＤパッケージ２に対する商業用電力の供給を再開する機能を備える。上記残蓄電量は、例えば、満充電状態の充電量を１００％としたときに、３０％以上５０％以下の範囲内で設定するとよい。尚、上記残蓄電量の設定に３０％以上５０％以下と幅を持たせたのは、自家発電照明器具の設置場所やインフラ環境などによって残蓄電量の適正値が変わる可能性があるためである。具体的には、停電後復旧までに要する時間は、市街地では比較的短く、山間部では比較的長くなる傾向があり、その場合、市街地では残蓄電量を３０％程度に設定したほうがよく、山間部では残蓄電量を５０％程度に設定したほうがよい。よって、青色ＬＥＤモジュール１９を使用する場所に応じて適宜、残蓄電量を設定することが望ましい。
【００７１】
本発明の第４実施形態においては、交流直流変換器１１０を介してリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された商業用電力を蓄電装置１２１が青色ＬＥＤモジュール１９に供給することにより、各々の青色ＬＥＤパッケージ２が白色光エネルギー６８を発光する。そうすると、色素増感透明太陽電池９５は、各々の青色ＬＥＤパッケージ２が発光した白色光エネルギー６８を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。一方、外部透明太陽電池９６は、街路灯や太陽光の光エネルギーを吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。こうして色素増感透明太陽電池９５および外部透明太陽電池９６が発電した起電力は、直流制御器１１１を介して蓄電装置１２１に取り込まれ、そこでリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された後、蓄電装置１２１によって再び青色ＬＥＤモジュール１９に供給される。その結果、色素増感透明太陽電池９５や外部透明太陽電池９６が発電する起電力を利用して、青色ＬＥＤモジュール１９の青色ＬＥＤパッケージ２から白色光エネルギー６８を発光照射することが可能となる。
【００７２】
また、蓄電装置１２１は、電源スイッチがオンされたまま、何らかの異常により電力制御部１１２からの電力の供給停止を感知した場合、あるいは、停電を感知した場合は、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電されている電力を引き続き青色ＬＥＤモジュール１９の青色ＬＥＤパッケージ２に供給する。これにより、青色ＬＥＤパッケージ２をオン状態（青色ＬＥＤモジュール１９を点灯状態）に維持することができる。また、蓄電装置１２１は、オン状態の青色ＬＥＤパッケージ２から発光される白色光エネルギー６８により色素増感透明太陽電池９５が発電した起電力と、街路灯や太陽光の光エネルギーにより外部透明太陽電池９６が発電した起電力を、それぞれ電力制御部１１２から受けてリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、そこから青色ＬＥＤパッケージ２に再び電力を供給する。これにより、商業量電力の消費を最小限に抑えつつ、青色ＬＥＤパッケージ２をオン状態に維持することができる。
【００７３】
さらに、蓄電装置１２１は、過充電防止機能によって電力制御部１１２からの電力供給を停止後、満充電状態から電力が消費されて蓄電可能になった場合に、色素増感透明太陽電池９５や外部透明太陽電池９６が発電する電力の供給を電力制御部１１２から受けてリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、この蓄電中にリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、電力制御部１１２から商業用電力の供給を受けて青色ＬＥＤモジュール１９の青色ＬＥＤパッケージ２に対する商業用電力の供給を再開する。これにより、色素増感透明太陽電池９５や外部透明太陽電池９６が発電する電力の供給による充電量の不足分を、商業用電力の供給で補いつつ、青色ＬＥＤパッケージ２をオン状態に維持することができる。
【００７４】
このように、青色ＬＥＤモジュール１９（青色ＬＥＤパッケージ２）が点灯中に停電が発生しても引き続きリチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて青色ＬＥＤパッケージ２が白色光エネルギー６８を発光し、かつ、色素増感透明太陽電池９５が白色光エネルギー６８の吸収による発電を繰り返して自家発電しリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電することにより、リチウムイオン蓄電池１２０の放電能力時間の長寿命化を達成することができる。また、電源スイッチをオフ（遮断）にしない限りリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が０になるまで青色ＬＥＤパッケージ２が白色光エネルギー６８を発光し続けるため、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を併せ持つ自家発電照明器具を実現することができる。
【００７５】
尚、上記第４実施形態では、ＬＥＤパッケージとして青色ＬＥＤパッケージを用いたが、これに限らず、紫色ＬＥＤパッケージ、近紫外光ＬＥＤパッケージ、近赤外光ＬＥＤパッケージなどを用いてもよい。また、上記第４実施形態においては、透明太陽電池として色素増感透明太陽電池を用いたが、これに限らず、有機薄膜透明太陽電池等の有機系透明太陽電池、透明な革新型太陽電池、透明な化合物系太陽電池、透明な薄膜太陽電池など、透明な太陽電池を広く用いることができる。この点は、外部透明太陽電池９６についても同様である。また、上記第４実施形態では、長尺状に形成された青色ＬＥＤモジュールを用いたが、これに限らず、例えば、サークライン型、角形、丸形、または投光器型に形成されたＬＥＤモジュールを用いてもよい。また、上記第４実施形態では、ランプカバーを四角状に形成したが、ランプカバーの形状は、例えば、楕円型、丸形など、どのような形状でもよい。また、上記第４実施形態では、蓄電池（二次電池）の一例としてリチウムイオン蓄電池を用いたが、これ以外の蓄電池（例えば、鉛蓄電池、ニッケル蓄電池など）を用いてもよい。
【００７６】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る自家発電照明器具について説明する。
図７Ａは、本発明の第５実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。また、図７Ｂは、図７ＡのＡ−Ａ矢視断面図であり、図７Ｃは、本発明の第５実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。尚、本第５実施形態では、第１実施形態と異なる要素について主に説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明をできるだけ省略する。
【００７７】
本発明の第５実施形態に係る自家発電照明器具は、長尺状の紫色ＬＥＤモジュール２０と、外照式看板躯体９０と、絵柄表示パネル９３と、有機薄膜透明太陽電池１００と、を備える。
【００７８】
紫色ＬＥＤモジュール２０は、表面実装型の紫色ＬＥＤパッケージ１を複数連接してなる。各々の紫色ＬＥＤパッケージ１は、所定の間隔をあけて紫色ＬＥＤモジュール２０の長手方向に配置され、蓄電装置１２１（リチウムイオン蓄電池１２０）から電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光する。紫色ＬＥＤモジュール２０は、紫色ＬＥＤパッケージ１が発光する紫外線光エネルギー７３が絵柄表示パネル９３に斜め方向（図例では斜め上方）から照射されるように、照射対象看板（外照式看板躯体９０を含む）または該看板の周囲壁面に所定の角度で傾けて配置されている。紫色ＬＥＤモジュール２０の傾き角度は、紫色ＬＥＤパッケージ１が発光する紫外線光エネルギー７３の主光線が有機薄膜透明太陽電池１００に入射する角度で表すことができ、例えば、１０度以上６０度以下の範囲に設定される。
【００７９】
外照式看板躯体９０は、ビルの壁面などの看板設置場所に設置される躯体である。
【００８０】
絵柄表示パネル９３は、外照式看板躯体９０の一部として外照式看板躯体９０と一体に形成されるか、外照式看板躯体９０と別体に形成される。絵柄表示パネル９３は、外照式看板で表示すべき絵柄が表示される表示面（掲示面）を有する。絵柄表示パネル９３を外照式看板躯体９０と一体に形成する場合、表示する絵柄は、外照式看板躯体９０に直接ペイント塗装、または切り文字などにより貼付される。絵柄表示パネル９３は、紫色ＬＥＤパッケージ１が発光する紫外線光エネルギー７３が照射される照射対象面となるもので、外向きに配置されている。
【００８１】
有機薄膜透明太陽電池１００は、絵柄表示パネル９３の表示面上に、当該表示面を覆うように平面状に形成されている。有機薄膜透明太陽電池１００の内面は、絵柄表示パネル９３の表示面に近接かつ対向している。有機薄膜透明太陽電池１００の外面は、外照式看板の最表面を形成している。有機薄膜透明太陽電池１００で覆われた絵柄表示パネル９３の表示面には、紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１が発光する紫外線光エネルギー７３が照射される。このため、絵柄表示パネル９３の表示面は、紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１が発光する紫外線光エネルギー７３が照射される照明対象面となる。また、絵柄表示パネル９３の表示面には、太陽光からの紫外線光エネルギー７３も照射される。このため、有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１が発光する紫外線光エネルギー７３と太陽からの紫外線光エネルギー７３の両方を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。
【００８２】
（電気回路）
電力制御部１１２は、光源となる紫色ＬＥＤモジュール２０（紫色ＬＥＤパッケージ１）に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含むもので、交流直流変換器１１０と直流制御器１１１を有する。交流直流変換器１１０は、商業用電力（交流）の供給を受けて直流電力に変換する。交流直流変換器１１０で変換された直流電力は、蓄電装置１２１のリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電される。直流制御器１１１は、有機薄膜透明太陽電池１００で発電された起電力を、紫色ＬＥＤモジュール２０に適合するように制御する。直流制御器１１１で制御された電力は、蓄電装置１２１のリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電される。
【００８３】
蓄電装置１２１は、電力制御部１１２から電力の供給を受けて蓄電するリチウムイオン蓄電池１２０を含み、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電した電力を紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１に供給する。リチウムイオン蓄電池１２０は、電力制御部１１２の交流直流変換器１１０や直流制御器１１１から供給される電力を蓄電する。リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された電力は、紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される電力は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１を発光（紫色ＬＥＤモジュール２０を点灯）させるために消費される。
【００８４】
また、蓄電装置１２１は、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能の他に、電力制御部１１２からの電力の供給停止、および／または、停電を感知する感知機能を有する。そして、この感知機能により、電力制御部１１２からの電力の供給停止、および／または、停電を感知した場合、蓄電装置１２１は、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電されている電力を引き続き紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１に供給することにより、紫色ＬＥＤパッケージ１を常時オン状態にするとともに、当該オン状態中に紫色ＬＥＤパッケージ１が発光した紫外線光エネルギー７３の吸収により有機薄膜透明太陽電池１００が発電した電力の供給を電力制御部１１２から受けて紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１に再び供給するエンドレス機能を有する。
【００８５】
さらに、蓄電装置１２１は、電力制御部１１２から電力の供給を受けてリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が満充電状態になった場合に、電力制御部１１２からの電力供給を自ら停止する過充電防止機能を有する。また、蓄電装置１２１は、上記過充電防止機能によって電力制御部１１２からの電力供給を停止後、上記満充電状態から電力が消費されて蓄電可能になった場合に、有機薄膜透明太陽電池１００が発電する電力の供給を電力制御部１１２から受けて蓄電し、この蓄電中にリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、商業用電力の供給を電力制御部１１２から受けて紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１に対する商業用電力の供給を再開する機能を備える。尚、上記残蓄電量の設定に関しては、第４実施形態と同様である。
【００８６】
本発明の第５実施形態においては、交流直流変換器１１０を介してリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された商業用電力を蓄電装置１２１が紫色ＬＥＤモジュール２０に供給することにより、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１が紫外線光エネルギー７３を発光する。そうすると、有機薄膜透明太陽電池１００は、各々の紫色ＬＥＤパッケージ１が発光した紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。また、有機薄膜透明太陽電池１００は、太陽光からの紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。こうして有機薄膜透明太陽電池１００が発電した起電力は、直流制御器１１１を介して蓄電装置１２１に取り込まれ、そこでリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された後、蓄電装置１２１によって再び紫色ＬＥＤモジュール２０に供給される。その結果、有機薄膜透明太陽電池１００が発電する起電力を利用して、紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１から紫外線光エネルギー７３を発光し、これを絵柄表示パネル９３の表示面に照射することが可能となる。
【００８７】
また、蓄電装置１２１は、電源スイッチがオンされたまま、何らかの異常により電力制御部１１２からの電力の供給停止を感知した場合、あるいは、停電を感知した場合は、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電されている電力を引き続き紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１に供給する。これにより、紫色ＬＥＤパッケージ１をオン状態（紫色ＬＥＤモジュール２０を点灯状態）に維持することができる。また、蓄電装置１２１は、オン状態の紫色ＬＥＤパッケージ１から発光される紫外線光エネルギー７３により有機薄膜透明太陽電池１００が発電した起電力と、太陽光の光エネルギーにより有機薄膜透明太陽電池１００が発電した起電力を、それぞれ電力制御部１１２から受けてリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、そこから紫色ＬＥＤパッケージ１に再び電力を供給する。これにより、商業量電力の消費を最小限に抑えつつ、紫色ＬＥＤパッケージ１をオン状態に維持することができる。
【００８８】
さらに、蓄電装置１２１は、過充電防止機能によって電力制御部１１２からの電力供給を停止後、満充電状態から電力が消費されて蓄電可能になった場合に、有機薄膜透明太陽電池１００が発電する電力の供給を電力制御部１１２から受けてリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、この蓄電中にリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、電力制御部１１２から商業用電力の供給を受けて紫色ＬＥＤモジュール２０の紫色ＬＥＤパッケージ１に対する商業用電力の供給を再開する。これにより、有機薄膜透明太陽電池１００が発電する電力の供給による充電量の不足分を、商業用電力の供給で補いつつ、紫色ＬＥＤパッケージ１をオン状態に維持することができる。
【００８９】
このように、斜めに傾けた紫色ＬＥＤモジュール２０が点灯中に停電が発生しても、引き続きリチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて紫色ＬＥＤパッケージ１が紫外線光エネルギー７３を発光し、かつ、有機薄膜透明太陽電池１００が紫外線光エネルギー７３の吸収による発電を繰り返して自家発電しリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電することにより、リチウムイオン蓄電池１２０の放電能力時間の長寿命化を達成することができる。また、電源スイッチをオフ（遮断）にしない限りリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が０になるまで紫色ＬＥＤパッケージ１が紫外線光エネルギー７３を発光し続けるため、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を併せ持つ自家発電照明器具を実現することができる。また、本第５実施形態で想定している外照式照明器具は、繁華街で歩道脇のビルの壁面に設置される場合が多い。このため、そのような外照式照明器具に第５実施形態の自家発電照明器具を適用すれば、停電時にビルの入口や歩道上を明るく照らすことで周囲に安全や安心感を与えることができる。
【００９０】
尚、上記第５実施形態では、ＬＥＤパッケージとして紫色ＬＥＤパッケージを用いたが、これに限らず、青色ＬＥＤパッケージ、近紫外光ＬＥＤパッケージ、近赤外光ＬＥＤパッケージなどを用いてもよい。また、上記第５実施形態においては、透明太陽電池として有機薄膜透明太陽電池を用いたが、これに限らず、色素増感透明太陽電池等の有機系透明太陽電池、透明な革新型太陽電池、透明な化合物系太陽電池、透明な薄膜太陽電池など、透明な太陽電池を広く用いることができる。また、上記第５実施形態では、蓄電池（二次電池）の一例としてリチウムイオン蓄電池を用いたが、これ以外の蓄電池（例えば、鉛蓄電池、ニッケル蓄電池など）を用いてもよい。また、上記第５実施形態では、照射対象面を有するパネルとして絵柄表示パネルを用いたが、絵柄以外のものを表示するパネルであってもよいし、絵柄等のないパネルであってもよい。
【００９１】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る自家発電照明器具について説明する。
図８Ａは、本発明の第６実施形態に係る自家発電照明器具の躯体を含む斜視図である。また、図８Ｂは、図８ＡのＡ−Ａ矢視断面図であり、図８Ｃは、本発明の第６実施形態に係る自家発電照明器具の電気回路の構成例を示す模式図である。尚、本第６実施形態では、第１実施形態と異なる要素について主に説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明をできるだけ省略する。
【００９２】
本発明の第６実施形態に係る自家発電照明器具は、躯体３０と、照明用の光源となる有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル３１と、色素増感透明太陽電池９５と、を備える。
【００９３】
躯体３０は、有機ＥＬパネル３１と色素増感透明太陽電池９５を収容するもので、四角形の枠形に形成されている。
【００９４】
有機ＥＬパネル３１は、電力の供給を受けて白色光エネルギー６８を発光し点灯する。有機ＥＬパネル３１は、金属電極３２と、有機電子輸送層３３と、有機発光層３４と、有機正孔輸送層３５と、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）透明電極３６と、透明基板３７と、を有する。透明基板３７上には、ＩＴＯ透明電極３６、有機正孔輸送層３５、有機発光層３４、有機電子輸送層３３、金属電極３２の順に積層されている。有機ＥＬパネル３１は、金属電極３２から有機電子輸送層３３を通して運ばれる電子と、ＩＴＯ透明電極３６から有機正孔輸送層３５を通して運ばれる正孔とが、有機発光層３４で結合し、この結合によるエネルギーで有機発光層３４の発光材料が励起されることにより、白色光エネルギー６８を発光する。
【００９５】
色素増感透明太陽電池９５は、有機ＥＬパネル３１の発光方向に配置されている。具体的には、色素増感透明太陽電池９５は、透明基板３７の一方の主面であって、ＩＴＯ透明電極３６とは反対側の面に形成されている。色素増感透明太陽電池９５は、透明基板３７の主面を覆うように平面状に形成されている。色素増感透明太陽電池９５は、有機ＥＬパネル３１から発光される白色光エネルギー６８を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。
【００９６】
（電気回路）
電力制御部１１２は、有機ＥＬパネル３１に供給する電力を制御するとともに、制御の対象とする電力の１つに商業用電力を含むもので、交流直流変換器１１０と直流制御器１１１とを有する。交流直流変換器１１０は、商業用電力（交流）の供給を受けて直流電力に変換する。交流直流変換器１１０で変換された直流電力は、蓄電装置１２１のリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電される。直流制御器１１１は、色素増感透明太陽電池９５で発電された起電力を、有機ＥＬパネル３１に適合するように制御する。直流制御器１１１で制御された電力は、蓄電装置１２１のリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電される。
【００９７】
蓄電装置１２１は、電力制御部１１２から電力の供給を受けて蓄電するリチウムイオン蓄電池１２０を含み、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電した電力を有機ＥＬパネル３１に供給する。リチウムイオン蓄電池１２０は、電力制御部１１２の交流直流変換器１１０や直流制御器１１１から供給される電力を蓄電する。リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された電力は、有機ＥＬパネル３１に供給される。有機ＥＬパネル３１に供給される電力は、有機ＥＬパネル３１の有機発光層３４を発光（点灯）させるために消費される。
【００９８】
また、蓄電装置１２１は、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能の他に、電力制御部１１２からの電力の供給停止、および／または、停電を感知する感知機能を有する。そして、この感知機能により、電力制御部１１２からの電力の供給停止、および／または、停電を感知した場合、蓄電装置１２１は、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電されている電力を引き続き有機ＥＬパネル３１に供給することにより、有機ＥＬパネル３１を常時オン状態にするとともに、当該オン状態中に有機ＥＬパネル３１が発光した白色光エネルギー６８の吸収により色素増感透明太陽電池９５が発電した電力の供給を電力制御部１１２から受けて有機ＥＬパネル３１に再び供給するエンドレス機能を有する。
【００９９】
さらに、蓄電装置１２１は、電力制御部１１２から電力の供給を受けてリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が満充電状態になった場合に、電力制御部１１２からの電力供給を自ら停止する過充電防止機能を有する。また、蓄電装置１２１は、上記過充電防止機能によって電力制御部１１２からの電力供給を停止後、上記満充電状態から電力が消費されて蓄電可能になった場合に、色素増感透明太陽電池９５が発電する電力の供給を電力制御部１１２から受けて蓄電し、この蓄電中にリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、商業用電力の供給を電力制御部１１２から受けて有機ＥＬパネル３１に対する商業用電力の供給を再開する機能を備える。尚、上記残蓄電量の設定に関しては、第４実施形態と同様である。
【０１００】
本発明の第６実施形態においては、交流直流変換器１１０を介してリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された商業用電力を蓄電装置１２１が有機ＥＬパネル３１に供給することにより、有機ＥＬパネル３１が白色光エネルギー６８を発光する。そうすると、色素増感透明太陽電池９５は、有機ＥＬパネル３１が発光した白色光エネルギー６８を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する。こうして色素増感透明太陽電池９５が発電した起電力は、直流制御器１１１を介して蓄電装置１２１に取り込まれ、そこでリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電された後、蓄電装置１２１によって再び有機ＥＬパネル３１に供給される。その結果、色素増感透明太陽電池９５が発電する起電力を利用して、有機ＥＬパネル３１から白色光エネルギー６８を発光し、この発光を照明用に供することが可能となる。
【０１０１】
また、蓄電装置１２１は、電源スイッチがオンされたまま、何らかの異常により電力制御部１１２からの電力の供給停止を感知した場合、あるいは、停電を感知した場合は、リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電されている電力を引き続き有機ＥＬパネル３１に供給する。これにより、有機ＥＬパネル３１をオン状態（点灯状態）に維持することができる。また、蓄電装置１２１は、オン状態の有機ＥＬパネル３１から発光される白色光エネルギー６８により色素増感透明太陽電池９５が発電した起電力を電力制御部１１２から受けてリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、そこから有機ＥＬパネル３１に再び電力を供給する。これにより、商業量電力の消費を最小限に抑えつつ、有機ＥＬパネル３１をオン状態に維持することができる。
【０１０２】
さらに、蓄電装置１２１は、過充電防止機能によって電力制御部１１２からの電力供給を停止後、満充電状態から電力が消費されて蓄電可能になった場合に、色素増感透明太陽電池９５が発電する電力の供給を電力制御部１１２から受けてリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、この蓄電中にリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が予め設定された残蓄電量まで減少した場合に、電力制御部１１２から商業用電力の供給を受けて有機ＥＬパネル３１に対する商業用電力の供給を再開する。これにより、色素増感透明太陽電池９５が発電する電力の供給による充電量の不足分を、商業用電力の供給で補いつつ、有機ＥＬパネル３１をオン状態に維持することができる。
【０１０３】
このように、有機ＥＬパネル３１が点灯中に停電が発生しても、引き続きリチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて有機ＥＬパネル３１が白色光エネルギー６８を発光し、かつ、色素増感透明太陽電池９５が白色光エネルギー６８の吸収による発電を繰り返して自家発電しリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電することにより、リチウムイオン蓄電池１２０の放電能力時間の長寿命化を達成することができる。また、電源スイッチをオフ（遮断）にしない限りリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が０になるまで有機ＥＬパネル３１が白色光エネルギー６８を発光し続けるため、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を併せ持つ自家発電照明器具を実現することができる。
【０１０４】
尚、上記第６実施形態では、透明太陽電池として色素増感透明太陽電池を用いたが、これに限らず、有機薄膜透明太陽電池等の有機系透明太陽電池、透明な革新型太陽電池、透明な化合物系太陽電池、透明な薄膜太陽電池など、透明な太陽電池を広く用いることができる。また、上記第６実施形態では、蓄電池（二次電池）の一例としてリチウムイオン蓄電池を用いたが、これ以外の蓄電池（例えば、鉛蓄電池、ニッケル蓄電池など）を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
現在使用される照明器具は自ら発光した光エネルギーを再利用して自家発電することがなく、多くの消費電力を必要としている。本発明の自家発電照明器具は、自ら発光した光エネルギーを再利用して自家発電することができる。また、光源からの光エネルギーを吸収して発電する透明太陽電池を設けることにより、天候に左右されることがなく安定した自家発電を計算でき、膨大な節電が可能となり地球温暖化を防止するための一助となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１…紫色ＬＥＤパッケージ
２…青色ＬＥＤパッケージ
３…紫外光ＬＥＤパッケージ
１０…紫色ＬＥＤ素子
１１…青色ＬＥＤ素子
１７…ＬＥＤ基板
１９…青色ＬＥＤモジュール
２０…紫色ＬＥＤモジュール
２１…紫色ＬＥＤモジュール
２３…紫外光ＬＥＤモジュール
２５…酸化チタンアパタイト層
２６…裏面側ランプカバー
３１…有機ＥＬパネル
４１…ＬＥＤモジュールユニット
６８…白色光エネルギー
７３…紫外線光エネルギー
７４…紫色光エネルギー
９３…絵柄表示パネル
９５…色素増感透明太陽電池
９６…外部透明太陽電池
１００…有機薄膜透明太陽電池
１０５…ランプカバー
１１０…交流直流変換器
１１１…直流制御器
１１２…電力制御部
１２０…リチウムイオン蓄電池
１２１…蓄電装置
【図１Ａ】
2018034276.tif 000003
【図１Ｂ】
2018034276.tif 000004
【図１Ｃ】
2018034276.tif 000005
【図２】
2018034276.tif 000006
【図３Ａ】
2018034276.tif 000007
【図３Ｂ】
2018034276.tif 000008
【図３Ｃ】
2018034276.tif 000009
【図４Ａ】
2018034276.tif 000010
【図４Ｂ】
2018034276.tif 000011
【図４Ｃ】
2018034276.tif 000012
【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【国際調査報告】
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