(57)【要約】【課題】      太陽電池を用いることで地球温暖化の原因となる二酸化炭素や有害な排気ガスを出さず、また大掛かりな配電設備を不要にして実用面での利便性を向上させ、さらに光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体とからなる発光体を用いることで、極めて少ない電力で高い照度を発揮することができる太陽電池発光体を提供すること。【解決手段】  本発明の太陽電池発光体（１）は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池（２）と、太陽電池（２）で起電される電力を蓄える充電池を収容した充電装置（３）と、充電装置（３）から供給される電力により発電する、光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体（１１）とからなる発光体（１０）と、で構成されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池と、太陽電池で起電される電力を蓄える充電池を収容した充電装置と、充電装置から供給される電力により発電する、光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体とからなる発光体と、で構成されることを特徴とする太陽電池発光体。
【請求項２】
前記発光体は、発光面となる前面、前記前面に対向した後面、前記前面と前記後面とを接続する光伝送部、前記後面の一部から前記前面方向に沿って前記光伝送部の内部に先端部が位置するように形成された凹部とを有する光学媒体と、前記凹部に収納され、表方向に出る光が主に前記凹部の先端部に入射し、同時に裏方向にも発光するように構成された両面発光構造の半導体発光素子と、前記凹部の側壁部を介して入射した前記半導体発光素子の前記裏方向の発光を反射するように前記発光媒体の後面に配設された背面鏡とからなることを特徴とする請求項１記載の太陽電池発光体。
【請求項３】
前記太陽電池は、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、単結晶化合物半導体太陽電池、多結晶化合物半導体太陽電池、色素増感型太陽電池のうちいずれか一種類からなる請求項１記載の太陽電池発光体。
【請求項４】
前記充電装置に、光感知装置およびタイマーを備えた請求項１記載の太陽電池発光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、大掛かりな配電設備を不要にすると共に、極めて少ない電力で高密度化、高輝度化、低価格化、高効率化、高集束率化、対衝撃性が可能となる太陽電池発光体に関する。
【背景技術】
【０００２】  光エネルギーを直接電気に変える太陽電池は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や有害な排気ガスを出さず、太陽がある限り発電を続けることができるため、照明器具はもとより、電卓や時計、また換気ファンや空気清浄機等、広い範囲で利用されている。【０００３】  また、停電などで器具本体内に取付けられているランプが点灯しないときでも、点灯する取換え簡単な非常用ランプまたは増設簡単な非常用ランプを有する屋外灯がある（例えば、特許文献１参照）。
上掲特許文献１の屋外灯は、屋外が暗くなると点灯し透光カバーを通して屋外を照らす第１の光源と、第１の光源の電源とは別に、太陽電池で充電される充電電池に接続して設けられた第１の光源より低電力の第２の光源と、屋外が暗くなると作動して充電電池を放電状態にし、この放電電流により第２の光源を点灯するとともに屋外が明るくなると停止して充電電池を充電状態にし、第２の光源を消灯する暗さ感知スイッチを第１の光源の光を受光する位置に設けたことを特徴とする。
【特許文献１】特開平１０−７９２０１号公報（第１−２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上掲特許文献１の屋外灯は、第１の光源がＨＩＤランプであり、また第２の光源がキセノン電球からなるため、高い照度やスポット状の照射が得られないという欠点があった。また電力コストも高くなり実用面での問題も残った。【０００５】  そこで本発明は上記の点に鑑み、太陽電池を用いることで地球温暖化の原因となる二酸化炭素や有害な排気ガスを出さず、また大掛かりな配電設備を不要にして実用面での利便性を向上させ、さらに光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体とからなる発光体を用いることで、極めて少ない電力で高密度化、高輝度化、低価格化、高効率化、高集束率化、対衝撃性が可能となる太陽電池発光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記問題を解決するために本発明の太陽電池発光体は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池と、太陽電池で起電される電力を蓄える充電池を収容した充電装置と、充電装置から供給される電力により発電する、光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体とからなる発光体と、で構成されることを特徴とする。また前記発光体は、発光面となる前面、前記前面に対向した後面、前記前面と前記後面とを接続する光伝送部、前記後面の一部から前記前面方向に沿って前記光伝送部の内部に先端部が位置するように形成された凹部とを有する光学媒体と、前記凹部に収納され、表方向に出る光が主に前記凹部の先端部に入射し、同時に裏方向にも発光するように構成された両面発光構造の半導体発光素子と、前記凹部の側壁部を介して入射した前記半導体発光素子の前記裏方向の発光を反射するように前記発光媒体の後面に配設された背面鏡とからなることを特徴とする。また前記太陽電池は、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、単結晶化合物半導体太陽電池、多結晶化合物半導体太陽電池、色素増感型太陽電池のうちいずれか一種類からなる。さらには前記充電装置に、光感知装置およびタイマーを備えた。
【発明の効果】
【０００７】  太陽電池に、光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体とからなる発光体を接続することで、極めて少ない電力で高密度化、高輝度化、低価格化、高効率化、高集束率化、対衝撃性が可能となる太陽電池発光体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、本発明における太陽電池発光体の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１に示す太陽電池発光体１は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池２と、太陽電池２で起電される電力を蓄える充電池を収容した充電装置３と、充電装置３から供給される電力により発電する、光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体１１とからなる発光体１０とで構成される【０００９】  太陽電池２は、既存の単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、単結晶化合物半導体太陽電池、多結晶化合物半導体太陽電池、色素増感型太陽電池等のうちいずれか一種類からなる。また、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するものであれば、上記の太陽電池に限定されるものではなく異なる性質の材料を組み合わせた新規の太陽電池も利用できることは言うまでもない。【００１０】  充電装置３は、前記太陽電池２で起電される電力を蓄えるもので、コード６を介して太陽電池２に接続されている。また前記充電装置３の内部には既存の充電池（図示せず）が収容されている。なお、前記充電装置３を太陽電池２と一体化させてもよい。【００１１】  また前記充電装置３に、光感知装置４およびタイマー５を具備することが好ましい。前記光感知装置４を備えることで、周囲が暗くなった場合、充電装置３の電力により発光体１０を発光させ、周囲が明るくなったらその送電を自動的に停止させることができる。また、タイマー５を具備することにより、場所や季節により発光体１０の消灯や点灯時間を適宜調節することができる。【００１２】  発光体１０は、光源とこの光源から前面に放射される光を集束してスポット状に照射することができる光学媒体１１とからなる。また両面発光構造の半導体発光素子を用いた場合において、裏面側への発光成分を含めて、すべての迷光成分が、有効に照明に寄与出来るようにすることを可能とし、特に、その数を多数必要とすることなく、所望の照度をえることが可能な発光体である。【００１３】  また発光体１０は、小型化・低価格化が期待できると共に、スポット照射のみならず拡散にも適用できる。また、長寿命、低消費電力、ノイズレス、紫外線を出さない、光のちらつき（フリッカー）がない、光強度調節が容易、低温光源、安定性が高い、変調が容易、スイッチング特性が優位、フルカラー対応、指向性が高い、光変換効率が格段に高い等数多くのメリットを有している。【００１４】  また前記発光体１０は、図３の（ａ）に示すように、発光面となる前面と、前面に対向した後面と、前面と後面とを接続する光伝送部と、後面の一部から前面方向に沿って光伝送部の内部に形成された凹部とを少なくとも有する光学媒体（バルクレンズ）１１と、凹部に収納された半導体発光素子１２と、光学媒体１１の後面に配置された背面鏡１３とからなる。また背面鏡１３は、光学媒体１１の側面の一部にまで延長されて形成されている。なお、この発光体は、特許第３３００７７８号公報に記載された公知の技術である。【００１５】  また図３の（ｂ）は、前記発光体１０の対応する断面図であり、１４はＬＥＤホルダー、１５はチップ、１６は樹脂モールド、１７は第１のピン、１８は第２のピン、１９は屈折率をそれぞれ示す。【００１６】  また図��に示すように、複数の発光体１０をケース２０内に収容して一体化させてもよい。前記発光体１０は、極めて少ない電力で照度の高い照明効果を発揮することができるため、複数の発光体１０を束ねることで、照度がより一層高まり広範囲を照らし出すことが可能となる。また複数高密度に面状に配置する場合、より高密度化、高輝度化、高効率化、低価格化が可能となる。【００１７】  前記発光体１０を複数束ねることにより、図４に示すように、一般道路や高速道路の照明灯２１に利用することができる。また、図５に示すログハウス２２に利用することにより、配電設備のない山頂や山奥でも照明光を得ることができる。さらに、看板広告のスポットライト、また店舗での照明器具等、幅広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の太陽電池発光体の全体斜視図である。
【図２】発光体を複数束ねた状態を示す。
【図３】（ａ）は発光体を示す模式的な鳥瞰図、（ｂ）は対応する断面図である。
【図４】太陽電池発光体を照明灯に利用した状態を示す。
【図５】太陽電池発光体をログハウスに利用した状態を示す。
【符号の説明】
【００１９】１    太陽電池発光体
２    太陽電池
３    充電装置
４    光感知装置
５    タイマー
６    コード
１０  発光体
１１  光学媒体
１２  半導体発光素子
１３  背面鏡
１４  ＬＥＤホルダー
１５  チップ
１６  樹脂モールド
１７  第１のピン
１８  第２のピン
１９  屈折率
２０  ケース
２１  照明灯
２２  ログハウス
【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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