特許 6367286 意匠パネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6367286

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】意匠パネル

(51)【国際特許分類】

   G09F 13/18 20060101AFI20180723BHJP

【ＦＩ】

   G09F13/18 D

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-181913(P2016-181913)

(22)【出願日】2016年9月16日

(65)【公開番号】特開2018-45191(P2018-45191A)

(43)【公開日】2018年3月22日

【審査請求日】2017年6月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】512076221

【氏名又は名称】株式会社プロセシオ

(74)【代理人】

【識別番号】100076406

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 勝徳

(74)【代理人】

【識別番号】100117097

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 充浩

(72)【発明者】

【氏名】松田 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】吉川 嘉一

【審査官】 吉田 英一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０７４７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０２６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１０３７０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｆ １３／１８

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｓ ９／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池を用いた自照式の意匠パネルにおいて、
相互に表裏面となるように重ね合わせられる意匠パネル部と太陽電池パネル部とを有し、
それらの意匠パネル部および太陽電池パネル部は、それらの基板の少なくとも一部が透光性を有し、前記意匠パネル部での背面方向への漏光で前記太陽電池が回生発電し、
前記意匠パネル部は、表面側から、意匠が施された加飾パネルと、照明光を特定部に集光する集光板と、照明光を拡散する散光板と、前記照明光を伝播する導光板と、反射板とを積層して構成され、
前記導光板の端縁には発光素子が設けられ、
前記導光板は、前記発光素子から入射した照明光が、その厚み方向に反射を繰返して、面方向に伝播してゆくものであり、
前記集光板は、局所的に印刷ドットが形成され、そのドット部によって、前記散光板で均一化された光を取出して照明光として前記加飾パネルの背面側から照射し、
前記反射板は、前記印刷ドットの領域以外に反射膜が形成されていることを特徴とする意匠パネル。

【請求項2】

太陽電池を用いた自照式の意匠パネルにおいて、
相互に表裏面となるように重ね合わせられる意匠パネル部と太陽電池パネル部とを有し、
それらの意匠パネル部および太陽電池パネル部は、それらの基板の少なくとも一部が透光性を有し、前記意匠パネル部での背面方向への漏光で前記太陽電池が回生発電し、
前記意匠パネル部は、表面側から、意匠が施された加飾パネルと、照明光を特定部に集光する集光板と、照明光を拡散する散光板と、前記照明光を伝播する導光板と、反射板とを積層して構成され、
前記導光板の端縁には発光素子が設けられ、
前記導光板は、前記発光素子から入射した照明光が、その厚み方向に反射を繰返して、面方向に伝播してゆくものであり、
前記集光板は、局所的に印刷ドットが形成され、そのドット部によって、前記散光板で均一化された光を取出して照明光として前記加飾パネルの背面側から照射し、
前記反射板は、前記印刷ドットの領域に反射膜が形成され、前記印刷ドットの領域以外はハーフミラー、スリット、またはピンホールに形成されていることを特徴とする意匠パネル。

【請求項3】

太陽電池を用いた自照式の意匠パネルにおいて、
相互に表裏面となるように重ね合わせられる意匠パネル部と太陽電池パネル部とを有し、
それらの意匠パネル部および太陽電池パネル部は、それらの基板の少なくとも一部が透光性を有し、前記意匠パネル部での背面方向への漏光で前記太陽電池が回生発電し、
前記意匠パネル部は、表面側から、意匠が施された加飾パネルと、照明光を拡散する散光板と、前記照明光を伝播する導光板と、反射板とを少なくとも積層して構成され、
前記導光板の端縁には発光素子が設けられ、
前記導光板は、前記発光素子から入射した照明光が、その厚み方向に反射を繰返して、面方向に伝播してゆくものであり、
前記反射板は、その全面が、ハーフミラー、スリット、またはピンホールに形成されることを特徴とする意匠パネル。

【請求項4】

前記太陽電池は、色素増感太陽電池から成ることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の意匠パネル。

【請求項5】

前記太陽電池は、その受光面の色素の違いおよび／または発電層の厚みの違いによる意匠が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の意匠パネル。

【請求項6】

前記加飾パネルは、所望の複数色がハーフトーン印刷されて前記意匠が形成されており、
前記発光素子は複数色の光源を有し、
印刷色と光源色との組合わせによって、前記意匠が選択的に発光することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の意匠パネル。

【請求項7】

表裏で一体化された前記意匠パネル部および太陽電池パネル部は、略鉛直に立てた状態で使用され、下部側には、それらを前記立てた状態で支持するための支持部材が設けられ、
前記発光素子を点灯させる点灯回路、前記点灯回路を電力付勢する二次電池、および前記太陽電池パネル部で発電された電力を前記二次電池に充電する充電回路が、前記意匠パネル部および太陽電池パネル部の下部側または前記支持部材内に設けられることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の意匠パネル。

【請求項8】

前記太陽電池を電源として、その出力電力で発光素子を電力付勢する二次電池または電気二重層キャパシタを充電する充電回路を備え、該充電回路が、
前記太陽電池の出力電力を前記二次電池または電気二重層キャパシタに注入するＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前段に介在され、前記太陽電池の出力電力で充電される蓄電素子と、
前記蓄電素子と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとの間に介在されるスイッチ素子と、
前記蓄電素子の充電電圧を監視し、前記充電電圧が予め定める電圧となると、前記スイッチ素子をＯＮさせて、前記蓄電素子の充電電力を前記ＤＣ−ＤＣコンバータに給電することで、該ＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる制御回路とを含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の意匠パネル。

【請求項9】

前記太陽電池が共通接点に接続され、前記蓄電素子が一方の個別接点に接続される切換えスイッチと、
前記切換えスイッチの他方の個別接点と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとを接続するバイパスラインと、
照度を監視し、該照度が予め定める閾値以上の高照度であれば前記切換えスイッチを他方の個別接点に接続し、前記閾値未満の低照度であれば前記切換えスイッチを一方の個別接点に接続する照度センサをさらに備えることを特徴とする請求項８記載の意匠パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、意匠パネルに関し、特に自照（内照）式のものに関する。

【背景技術】

【0002】

前記のような自照（内照）式の意匠パネルにおいて、その自照（内照）のための電源に太陽電池を用いたものが、本件出願人によって、特許文献１で提案されている。その特許文献１は、意匠パネル部と太陽電池パネル部とが相互に表裏面となるように重ね合わせられ、それらを立てた状態で支持することで、表彰、褒彰、顕彰の楯などとして用いることができる意匠パネルである。そして、たとえば特定のマークや冠の部分だけを内部照明で光らせることで、高い意匠性を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１０２６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の特許文献１では、太陽電池に、一般のシリコン太陽電池より低照度での発電効率が高い色素増感太陽電池（ＤＳＣ）を用いたりして、少しでも電力を確保し、照明を長く点灯させる工夫が施されている。しかしながら、本件発明者は、さらに電力を確保し、照明を長く点灯させることが可能な意匠パネルの発明に至った。

【0005】

本発明の目的は、意匠パネル部と太陽電池パネル部とが相互に表裏面となるように重ね合わせられて成る自照式の意匠パネルにおいて、より多くの電力を確保し、照明を長く点灯させることができる意匠パネルを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の意匠パネルは、太陽電池を用いた自照式の意匠パネルにおいて、相互に表裏面となるように重ね合わせられる意匠パネル部と太陽電池パネル部とを有し、それらの意匠パネル部および太陽電池パネル部は、それらの基板の少なくとも一部が透光性を有し、前記意匠パネル部での背面方向への漏光で前記太陽電池が回生発電することを特徴とする。

【0007】

上記の構成によれば、太陽電池を用いて、独立して（外部からの給電無しに）、自照（内照）可能な意匠パネルにおいて、本発明の意匠パネルは、意匠パネル部と太陽電池パネル部とを相互に表裏面となるように重ね合わせて構成され、たとえば窓際に配置され、裏（背）面側の太陽電池パネル部のパネル面を窓側に、表（前）面側の意匠パネル部のパネル面を室内側に向けて使用される。

【0008】

したがって、意匠パネル部には任意で精細な意匠を施すことができ、また太陽電池パネル部はそのままで、意匠パネル部だけを変更（交換）するような使い方も可能になる。また、デザイナーや広告主などの要望に応じた様々な態様での使用が可能になり、新たな用途に展開可能になる。なお、前記意匠パネル部は、内部照明を有する構成に限らず、ＥＬ素子のように、自発光可能なパネルであってもよく、自照式のパネルであればよい。

【0009】

一方、上述のように相互に表裏面となるように重ね合わせられている意匠パネル部および太陽電池パネル部において、それらの基板の少なくとも一部が透光性を有するように形成され、前記意匠パネル部での背面方向への漏光で前記太陽電池が回生発電する。したがって、意匠パネル部の発光部分で、裏面の基板側に跳ね返り、従来は基板で吸収されて無駄になっていた光を、透光性の基板でさらに裏側に取出し、太陽電池が回生発電するので、発電効率をより向上し、照明を長く点灯させることができる。

【0010】

また、本発明の意匠パネルでは、前記太陽電池は、色素増感太陽電池から成ることを特徴とする。

【0011】

上記の構成によれば、前記太陽電池が色素増感太陽電池（ＤＳＣ）である場合、一般のシリコン太陽電池より低照度での発電効率が高い。したがって、裏側の意匠パネル部から漏れてくる弱い光でも、確実に捉えて回生することができる。また、色素増感太陽電池（ＤＳＣ）は、一般的に透光性を有するので、発電効率の差はあるが、両面（表裏）いずれからの光でも発電できる。これは、半導体太陽電池には無い色素増感太陽電池（ＤＳＣ）の特長である。そのため、透光性基板への特別な細工は、意匠パネル部に行うだけでよい。

【0012】

さらにまた、本発明の意匠パネルでは、前記太陽電池は、その受光面の色素の違いおよび／または発電層の厚みの違いによる意匠が形成されていることを特徴とする。

【0013】

上記の構成によれば、前記太陽電池を色素増感太陽電池（ＤＳＣ）とすることで、色素の違いを利用して、受光面に意匠を形成することができる。また、前記色素増感太陽電池（ＤＳＣ）では、発電層（一般的には二酸化チタン）の厚み（層数）の差によっても、意匠を形成することができる。

【0014】

また、本発明の意匠パネルでは、前記意匠パネル部は、表面側から、意匠が施された加飾パネルと、照明光を特定部に集光する集光板と、照明光を拡散する散光板と、前記照明光を伝播する導光板と、反射板とを積層して構成され、前記導光板の端縁には発光素子が設けられ、前記導光板は、前記発光素子から入射した照明光が、その厚み方向に反射を繰返して、面方向に伝播してゆくものであり、前記集光板は、局所的に印刷ドットが形成され、そのドット部によって、前記散光板で均一化された光を取出して照明光として前記加飾パネルの背面側から照射し、前記反射板は、前記印刷ドットの領域以外に反射膜が形成されていることを特徴とする。

【0015】

上記の構成によれば、意匠パネル部は、エッジライト式の内照式パネルで構成されるので、該意匠パネルの薄型化が可能になる。さらに、集光板の印刷ドットによって、そのエッジライトの照明光で、加飾パネルを局所的に照明することができ、前記加飾パネルの意匠を効果的に引き立たせることが可能になる。

【0016】

しかも、集光板において、前記意匠部分の局所的な印刷ドットによって前面方向に光路が変換されるが、該集光板から出射されず、表面で反射して前記意匠の照明に寄与しなかった光や、前記印刷ドットによって背面方向に反射されてしまった光は、反射板の反射膜の無い部分から太陽電池に到達するので、前述のように、従来は無駄になっていた光を利用することができる。

【0017】

さらにまた、本発明の意匠パネルでは、前記意匠パネル部は、表面側から、意匠が施された加飾パネルと、照明光を特定部に集光する集光板と、照明光を拡散する散光板と、前記照明光を伝播する導光板と、反射板とを積層して構成され、前記導光板の端縁には発光素子が設けられ、前記導光板は、前記発光素子から入射した照明光が、その厚み方向に反射を繰返して、面方向に伝播してゆくものであり、前記集光板は、局所的に印刷ドットが形成され、そのドット部によって、前記散光板で均一化された光を取出して照明光として前記加飾パネルの背面側から照射し、前記反射板は、前記印刷ドットの領域に反射膜が形成され、前記印刷ドットの領域以外はハーフミラー、スリット、またはピンホールに形成されていることを特徴とする。

【0018】

上記の構成によれば、意匠パネル部は、エッジライト式の内照式パネルで構成されるので、該意匠パネルの薄型化が可能になる。さらに、集光板の印刷ドットおよび反射板によって、そのエッジライトの照明光で、加飾パネルを局所的に照明することができ、前記加飾パネルの意匠を効果的に引き立たせることができるとともに、意匠部分以外の部分はボヤッと浮き上がらせるという視覚効果を得ることができる。

【0019】

しかも、前記意匠以外の部分で、光量を落した照明の残りの光は、反射板のハーフミラー、スリット、または目に見えない程度のピンホールを通して太陽電池に到達するので、無駄になる光を利用することができる。

【0020】

また、本発明の意匠パネルでは、前記意匠パネル部は、表面側から、意匠が施された加飾パネルと、照明光を拡散する散光板と、前記照明光を伝播する導光板と、反射板とを少なくとも積層して構成され、前記導光板の端縁には発光素子が設けられ、前記導光板は、前記発光素子から入射した照明光が、その厚み方向に反射を繰返して、面方向に伝播してゆくものであり、前記反射板は、その全面が、ハーフミラー、スリット、またはピンホールに形成されることを特徴とする。

【0021】

上記の構成によれば、意匠パネル部は、エッジライト式の内照式パネルで構成されるので、該意匠パネルの薄型化が可能になる。さらに、そのエッジライトの照明光で、加飾パネルを照明することができ、該加飾パネルの意匠を引き立たせることが可能になる。

【0022】

しかも、反射板は、パターンニングされておらず、その全面が、ハーフミラー、スリット、または目に見えない程度のピンホールに形成されるので、導光板の前面から出射されず、表面で反射した光は、そのまま該反射板の前記ハーフミラー、スリット、またはピンホールを透過して前記色素増感太陽電池（ＤＳＣ）に到達するので、前述のように、従来は無駄になっていた光を利用することができる。また、意匠の違いに対して、反射板のデザインを共通にすることができ、コストを削減することができる。さらにまた、色素増感太陽電池（ＤＳＣ）には均等に光を導くことで、発電量を安定させることができるとともに、裏面側では該色素増感太陽電池（ＤＳＣ）が均等に浮き上がるという視覚効果を得ることができる。

【0023】

さらにまた、本発明の意匠パネルでは、前記加飾パネルは、所望の複数色がハーフトーン印刷されて前記意匠が形成されており、前記発光素子は複数色の光源を有し、印刷色と光源色との組合わせによって、前記意匠が選択的に発光することを特徴とする。

【0024】

上記の構成によれば、加飾パネルのカラー印刷と、光源のカラー発光との組合わせによって、光源のカラーに合った色の意匠だけを発光させたり、或いは白色光源を用いることで、全面の意匠を発光させたりすることが可能になる。

【0025】

また、本発明の意匠パネルでは、表裏で一体化された前記意匠パネル部および太陽電池パネル部は、略鉛直に立てた状態で使用され、下部側には、それらを前記立てた状態で支持するための支持部材が設けられ、前記発光素子を点灯させる点灯回路、前記点灯回路を電力付勢する二次電池、および前記太陽電池パネル部で発電された電力を前記二次電池に充電する充電回路が、前記意匠パネル部および太陽電池パネル部の下部側または前記支持部材内に設けられることを特徴とする。

【0026】

上記の構成によれば、前記の意匠パネルを、表彰、褒彰、顕彰の楯などとして用いることが可能になる。そして、そのような楯において、前記のように加飾パネルを局所的に照明する場合は、たとえば特定のマークや冠の部分だけを光らせることが可能になる。

【0027】

さらにまた、本発明の意匠パネルでは、太陽電池を電源として、その出力電力で発光素子を電力付勢する二次電池または電気二重層キャパシタを充電する充電回路を備え、該充電回路が、前記太陽電池の出力電力を前記二次電池または電気二重層キャパシタに注入するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前段に介在され、前記太陽電池の出力電力で充電される蓄電素子と、前記蓄電素子と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとの間に介在されるスイッチ素子と、前記蓄電素子の充電電圧を監視し、前記充電電圧が予め定める電圧となると、前記スイッチ素子をＯＮさせて、前記蓄電素子の充電電力を前記ＤＣ−ＤＣコンバータに給電することで、該ＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる制御回路とを含むことを特徴とする。

【0028】

上記の構成によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータが前記太陽電池の出力電力を、該意匠パネルの前記自照（内照）のための電源となる二次電池や電気二重層キャパシタに充電するにあたって、ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記太陽電池の出力電力を電源として、それ自体で自発的に動作してしまうので、太陽電池、特に低照度下で発電可能な色素増感太陽電池には、ＤＣ−ＤＣコンバータを接続すると、それによる負荷が大き過ぎて、太陽電池は出力電圧が立上がらず、シャットダウン状態となって有効に電力を取り出せないことがある。

【0029】

そこで、ＤＣ−ＤＣコンバータの前段にスイッチ素子を設けて、太陽電池からＤＣ−ＤＣコンバータを完全に切り離せるようにする。一方、太陽電池とスイッチ素子との間には蓄電素子を設けておき、前記太陽電池の出力電力で、先ずその蓄電素子を充電するようにする。太陽電池、特に色素増感太陽電池は、電流源素子であり、その時点の光量に対応した発電電流を絶え間なく流し出し、蓄電素子の充電電圧が、この色素増感太陽電池の開放端電圧に達すると充電を終了する。そして、その蓄電素子は、コンデンサなどの容量性素子であり、光量が多い程早く充電を終了する。そこで、この充電電圧を監視し、その監視結果に応じてスイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦする制御回路を設ける。

【0030】

前記制御回路は、前記充電電圧が、予め定める電圧となるまではスイッチ素子をＯＦＦしてＤＣ−ＤＣコンバータへの入力を遮断させておき、予め定める電圧となるとＯＮさせて、前記蓄電素子の充電電力を該ＤＣ−ＤＣコンバータに給電して、該ＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる。前記予め定める電圧は、前記太陽電池の開放端電圧に近く、ＤＣ−ＤＣコンバータにとって効率の良い入力電圧範囲であって、コンデンサなどから成る前記蓄電素子の定格電圧以下とする。

【0031】

したがって、低照度時にＤＣ−ＤＣコンバータが切離されており、かつ直流抵抗値がほぼ無限大のコンデンサなどから成る蓄電素子が接続されていることで、太陽電池の負荷が極限まで軽くなって、前記蓄電素子に前記太陽電池の電流（電荷）が蓄積される。そして蓄電素子の充電電圧が予め定める電圧に立上がると、制御回路は、スイッチ素子をＯＮして、その立上がった電圧でＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる。蓄電素子は瞬間的な大電流の供給に適したデバイスであるので、例えＤＣ−ＤＣコンバータの立上げ投入電流が大きくても、問題無く該ＤＣ−ＤＣコンバータを立上げることができる。

【0032】

一方、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作に伴い、蓄電素子の放電が進み、充電電圧が前記予め定める電圧にまで低下すると、制御回路は、スイッチ素子をＯＦＦして、ＤＣ−ＤＣコンバータへの給電を停止して動作を停止させるとともに、再び蓄電素子への充電を開始する。

【0033】

これによって、前記予め定める電圧未満の範囲の光量の光エネルギーを取込み、蓄電素子に蓄積されるので、これまで発電に利用できなかった、たとえば室内灯の光のような極低照度の光も利用して、より効率的に太陽エネルギーを取込むことができる。特に、太陽電池を室内に設置した場合において、より効率的に太陽エネルギーを獲得でき、好適である。

【0034】

また、本発明の意匠パネルでは、前記太陽電池が共通接点に接続され、前記蓄電素子が一方の個別接点に接続される切換えスイッチと、前記切換えスイッチの他方の個別接点と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとを接続するバイパスラインと、照度を監視し、該照度が予め定める閾値以上の高照度であれば前記切換えスイッチを他方の個別接点に接続し、前記閾値未満の低照度であれば前記切換えスイッチを一方の個別接点に接続する照度センサをさらに備えることを特徴とする。

【0035】

上記の構成によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータの前段に蓄電素子を設けることで、上述のように低照度での発電が可能になるが、蓄電素子を通してしか、ＤＣ−ＤＣコンバータは太陽電池の出力電力を取込むことができない。そのため、高照度では、スイッチ素子の切替わり（サイクル）が頻繁になるものの、該スイッチ素子がＯＦＦしている間は、太陽電池の出力電力をＤＣ−ＤＣコンバータに移すことができない。さらに、高照度になると、連続動作状態になり、該スイッチ素子による充電／放電の切替え時間のロスも無視できなくなる。

【0036】

そこで、照度センサによる高照度検知機能を設け、たとえば１０，０００lux以上の高照度を検知したら、該照度センサは、太陽電池と蓄電素子との間に設けられた切換えスイッチを切替え、バイパスラインを介して、太陽電池の出力電力を直接ＤＣ−ＤＣコンバータに与える。これによって、太陽エネルギーの取込みロスを無くすことができる。

【発明の効果】

【0037】

本発明の意匠パネルは、以上のように、太陽電池を用いて、独立して（外部からの給電無しに）、自照（内照）可能な意匠パネルにおいて、意匠パネル部と太陽電池パネル部とを相互に表裏面となるように重ね合わせ、かつそれらの基板の少なくとも一部が透光性を有し、前記意匠パネル部での背面方向への漏光で前記太陽電池が回生発電するようにする。

【0038】

それゆえ、意匠パネル部には任意で精細な意匠を施すことができ、また太陽電池パネル部はそのままで、意匠パネル部だけを変更（交換）するような使い方も可能になる。また、デザイナーや広告主などの要望に応じた様々な態様での使用が可能になり、新たな用途に展開可能になる。さらにまた、意匠パネル部の発光部分で、裏面の基板側に跳ね返り、従来は基板で吸収されて無駄になっていた光を発電に利用することができ、発電効率をより向上し、照明を長く点灯させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】本発明の実施の一形態に係る意匠パネルの斜視図である。

【図2】前記意匠パネルにおけるパネルブロックの図である。

【図3】前記パネルブロックの一実施形態の正面図である。

【図4】前記パネルブロックの一実施形態の模式的な断面図である。

【図5】前記パネルブロックに使用される一実施形態の集光板の正面図である。

【図6】前記パネルブロックに使用される一実施形態の反射板の正面図である。

【図7】本発明の実施の他の形態に係る意匠パネルのパネルブロックに使用される一実施形態の反射板の正面図である。

【図8】本発明の実施のさらに他の形態に係る意匠パネルのパネルブロックに使用される一実施形態の反射板の正面図である。

【図9】本発明の実施の一形態に係る充電回路の電気的構成を示すブロック図である。

【図10】前記充電回路の具体的構成を示す電気回路図である。

【図11】前記充電回路の動作を説明するための波形図である。

【図12】本発明の実施の他の形態に係る充電回路の電気的構成を示すブロック図である。

【図13】太陽電池の出力特性を示すグラフである。

【図14】蓄電素子の動作を説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0040】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の一形態に係る意匠パネル１０１の斜視図である。この意匠パネル１０１は、太陽電池を用いた自照式の意匠パネルであるパネルブロック１０２が、支持部材１０３によって、略鉛直に起立するように支持されて構成されている。たとえば、この意匠パネル１０１は、机上や窓際になどに載置されて、表彰、褒彰、顕彰の楯などとして用いることができる。そして、この意匠パネル１０１は、そのような楯において、後述するように、特定のマークや冠の意匠部分１０４だけを光らせたり、全面を光らせたりできるようになっている。その光らせる内部照明の電源として、背面側に太陽電池パネルが設けられ、下部には後述の充電回路および二次電池が設けられている。

【0041】

図２は、パネルブロック１０２の図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。パネルブロック１０２は、たとえば、幅Ｗが２００ｍｍ、高さＨ１が３００ｍｍ、厚さＤが１４．４ｍｍの薄型パネル１０５の下部に、周辺回路部品が取付けられて構成される。その周辺回路部品として、薄型パネル１０５の直下には、前記内部照明のエッジライトとして、高さＨ２、たとえば５ｍｍのＬＥＤ基板１０６が設けられている。そのＬＥＤ基板１０６の下方において、一方の側部側にはＬＥＤ制御回路１０７が配置され、他方の側部側には後述の充電回路１，１ａが配置され、それらの回路１０７；１，１ａの下方には、電池ボックスが設けられている。電池ボックス内には、たとえば単４形の二次電池４，４ａが、２個直列に収納されている。図１および図２で示す例では、回路１０７；１，１ａおよび電池ボックスは、パネルブロック１０２が延長されて搭載されているが、支持部材１０３内に収納されてもよい。

【0042】

図３は前記パネルブロック１０２の一実施形態の正面図であり、図４は前記パネルブロック１０２の下端部分を厚み方向に切断した模式的な断面図である。パネルブロック１０２は、意匠パネル部１１１と太陽電池パネル部１２１とを有し、かつそれらが個別に作製され、それらの意匠パネル部１１１および太陽電池パネル部１２１は、相互に表裏面となるように重ね合わせられて構成されている。裏（背）面側の太陽電池パネル部１２１の２枚の基板１２２，１２３の厚さは、たとえばそれぞれ２．２ｍｍである。

【0043】

そして、表（前）面側の意匠パネル部１１１は、前記ＬＥＤ基板１０６を用いたエッジライト（内部照明）式の意匠パネルであり、表面側から、意匠が施された加飾パネル１１２と、照明光を特定部に集光する集光板１１６と、照明光を拡散する散光板１１３と、前記照明光を伝播する導光板１１４と、反射板１１５とが積層されるとともに、前記導光板１１４の端縁に、前記ＬＥＤ基板１０６が設けられて構成される。このようなエッジライト式の内照式パネルで構成することで、該意匠パネル１０１を薄型化することができる。なお、図４では、上述のようなパネルブロック１０２の積層構造を理解し易くするために、図１や図２に比べて、厚みを強調して（厚く描いて）いるとともに、厚みの割合が実際の厚みとは厳密には異なっている。

【0044】

加飾パネル１１２は、たとえば２ｍｍの透明な樹脂板の裏面において、前記特定部が対応する意匠部分１０４に、所望の複数色の意匠がハーフトーン印刷されて構成されている。散光板１１３は、たとえば２ｍｍの乳白色の板から成り、導光板１１４を介する照明光を、面方向に均一に拡散する。導光板１１４は、たとえば２ｍｍの透明な樹脂板から成り、前記ＬＥＤ基板１０６から入射した照明光が、該導光板１１４の厚み方向に反射を繰返して面方向に伝播してゆく。反射板１１５は、導光板１１４側が鏡面に加工された樹脂板や、金属薄板などから構成される。

【0045】

図５は、前記集光板１１６の一実施形態の正面図である。集光板１１６は、たとえば３ｍｍの透明な樹脂板１１６１で、前記意匠部分１０４に臨む前記特定部分に、集光ドットパターン（凹凸）１１６２が形成されて成り、その集光ドットパターン（凹凸）１１６２によって、散光板１１３で散乱された光を、厚み方向に射出し、加飾パネル１１２の背面側から照射する。前記集光ドットパターン（凹凸）１１６２は、レーザ加工或いはＮＣルーター加工によって形成され、或いはスクリーン印刷やエッチングなどで形成される。

【0046】

図６は、反射板１１５の一実施形態の正面図である。本実施形態では、反射板１１５は、たとえば１ｍｍの樹脂板１１５１の表面に、反射膜１１５２が形成されて構成される。注目すべきは、前記特定部分である意匠部分１０４、すなわち集光ドットパターン（凹凸）１１６２の部分には、前記反射膜１１５２が形成されていないことである。したがって、反射膜１１５２のその部分は、開口１１５３となっている。

【0047】

このように構成することで、エッジライトの照明光で、加飾パネル１１２を局所的に照明することができ、前記加飾パネル１１２の意匠部分１０４を効果的に引き立たせることができる。そして、前述のように、加飾パネル１１２の意匠部分１０４は複数色の意匠がハーフトーン印刷されて形成されており、ＬＥＤ基板１０６に搭載される発光素子としてのＬＥＤにも、複数色の素子を用い、印刷色とＬＥＤの光源色との組合わせによって、前記意匠部分１０４が選択的に発光するように構成してもよい。たとえば、赤色のＬＥＤが発光すると赤色の意匠部分が発光し、緑色のＬＥＤが発光すると緑色の意匠部分が発光し、・・・白色のＬＥＤが発光すると総ての色の意匠部分が発光するというような具合である。このように構成することで、意匠部分１０４への注目度を飛躍的に高めることができる。

【0048】

太陽電池パネル部１２１は、前述のように色素増感太陽電池（ＤＳＣ）から成り、電極の形成された一対の基板１２２，１２３間に、色素を吸着した図示しない酸化チタン粒子や、電解液が封入されて構成される。したがって、この太陽電池パネル部１２１には、受光面に色素の違いによる簡単な意匠（文字、図形、絵柄等）を形成することができる。或いは、色素増感太陽電池（ＤＳＣ）では、一般的には二酸化チタンから成る発電層の厚み（層数）の差によっても、意匠を形成することができる。

【0049】

このように構成される太陽電池パネル部１２１が、前述の意匠パネル部１１１に背中合わせで積層され、周縁部の少なくとも３辺に、軸直角断面がコの字状のフレーム１３１が嵌め込まれるなどして一体化されることで、前記パネルブロック１０２が完成する。そして、照度レベルが高い間に太陽電池パネル部１２１が発電し、充電回路１，１ａによって二次電池４や電気二重層コンデンサ４ａに充電が行われ、照度レベルが低くなると、ＬＥＤ制御回路１０７が二次電池４や電気二重層コンデンサ４ａの電力でＬＥＤ基板１０６のＬＥＤを点灯し、加飾パネル１１２の意匠部分１０４を引き立たせる。

【0050】

ＬＥＤの点灯／消灯は、たとえば前記支持部材１０３等に取り付けた照度センサによって自動的に行ってもよく、或いは支持部材１０３等に取り付けたスイッチによって手動で行ってもよい。

【0051】

したがって、本実施の形態の意匠パネル１０１は、太陽電池を用いて、独立して（外部からの給電無しに）、自照（内照）可能な意匠パネルにおいて、意匠パネル部１１１と太陽電池パネル部１２１とを個別に作製し、それらを表裏で組合わせて使用するので、太陽電池パネル部１２１はそのままで、意匠パネル部１１１だけを変更（交換）するような使い方が可能になる。また、デザイナーや広告主などの要望に応じた様々な態様での使用が可能になり、新たな用途に展開することができる。さらにまた、本実施の形態の意匠パネル１０１は、特別なメンテナンスを必要とせず、メンテナンスフリーで、太陽光による充電およびその充電電力を利用した照明を行うことができる。

【0052】

なお、上述の実施形態では、意匠パネル部１１１は、ＬＥＤ基板１０６を用いたエッジライト（内部照明）式の意匠パネルであるが、有機或いは無機のＥＬ素子などを用いた自発光式の意匠パネルであってもよい。

【0053】

そして、集光板１１６の集光ドットパターン（凹凸）１１６２によって、散光板１１３で均一化された光を取出して照明光として加飾パネル１１２の背面側から局所的に照射し、加飾パネル１１２の意匠部分１０４を効果的に引き立たせることができる。その際、集光板１１６において、前記意匠部分１０４の局所的な集光ドットパターン（凹凸）１１６２によって前面方向に光路が変換されるが、該集光板１１６から出射されず、表面で反射して前記意匠部分１０４の照明に寄与しなかった光や、前記集光ドットパターン（凹凸）１１６２によって直接背面方向に反射されてしまった光は、漏光として反射板１１５の反射膜１１５２の無い開口１１５３部分から太陽電池パネル部１２１に取出すので、従来では基板（本実施形態の場合は反射板１１５）で無駄になっていた光を回生発電し、発電効率をより向上して、照明を長く点灯させることができる。

【0054】

なお、本実施形態の意匠パネル１０１では、太陽電池パネル部１２１には色素増感太陽電池（ＤＳＣ）パネルを用いるので、該太陽電池パネル部１２１側の基板１２２，１２３は、元々透光性であり、発電効率の差はあるが、両面（表裏）いずれからの光でも発電できる。これは、半導体太陽電池には無い色素増感太陽電池（ＤＳＣ）の特長である。そのため、基板１２２には、漏光による回生発電のために特別な細工をする必要はない。そして、色素増感太陽電池（ＤＳＣ）である場合、一般のシリコン太陽電池より低照度での発電効率が高く、したがって裏側の意匠パネル部１２１から漏れてくる弱い光でも、確実に捉えて回生することができる。

【0055】

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の他の形態に係る意匠パネルのパネルブロックに使用される一実施形態の反射板１１５ａの正面図である。この反射板１１５ａは、上述の反射板１１５に代えて用いられる。注目すべきは、この反射板１１５ａは、反射膜１１５２は、集光ドットパターン（凹凸）１１６２の形成される意匠部分１０４に対応した範囲１１５５に形成され、前記範囲１１５５以外は、ハーフミラー、スリット、または目に見えない程度のピンホールに形成されていることである。図８の例では、微小なピンホール１１５４を示している。

【0056】

このように構成することで、意匠部分１０４を、より効果的に引き立たせることができるとともに、意匠部分１０４以外の部分はボヤッと浮き上がらせるというコントラストの視覚効果を得ることができる。また、太陽電池パネル部１２１側から見たときに、該太陽電池パネル部１２１のパターンのみが浮き出て見える（臓物が見えない）という見栄え効果を得ることもできる。しかも、意匠部分１０４以外で、光量を落した照明の残りの光は、反射板１１５ａのピンホール１１５４を通して太陽電池パネル部１２１に到達するので、無駄になる光を利用することができる。

【0057】

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の他の形態に係る意匠パネルのパネルブロックに使用される一実施形態の反射板１１５ｂの正面図である。この反射板１１５ｂは、上述の反射板１１５，１１５ａに代えて用いられる。注目すべきは、この反射板１１５ｂは、反射膜１１５２がパターンニングされておらず、その全面が、前記ハーフミラー、スリット、または目に見えない程度のピンホールに形成されていることである。図８の例では、微小なピンホール１１５４を示している。このような反射板１１５ｂでも、従来は無駄になっていた光を利用することができる。

【0058】

そして、この反射板１１５ｂは、集光ドットパターン（凹凸）１１６２のような特定の意匠部分１０４に対応したものではなく、細かな意匠が意匠パネル１０１の前面に散りばめられている意匠や、比較的均一な意匠に好適に実施することができる。また、この反射板１１５ｂは、意匠（加飾パネル１１２）の違いに対して、反射板１１５ｂのデザインを共通にすることができ、コストを削減することができる。さらにまた、色素増感太陽電池（ＤＳＣ）には均等に光を導くことで、発電量を安定させることができるとともに、意匠パネルが発光している夜間等の照度が低い時に、該色素増感太陽電池（ＤＳＣ）は暗くて見え難くなるところ、漏光で該色素増感太陽電池（ＤＳＣ）が均等に浮き上がるという視覚効果を得ることができる。

【0059】

（実施の形態４）
続いて、前記充電回路１として好適な具体例について、以下に説明する。図９は、本発明の実施の一形態に係る充電回路１の電気的構成を示すブロック図である。この充電回路１は、太陽電池２を電源として、その出力電力を、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が、二次電池４に予め定められる充電電圧および充電電流に変換して、該二次電池４を充電する。太陽電池２は、前記太陽電池パネル部１２１から成り、上述のように、低照度での発電が可能で、室内などでも使用可能な色素増感太陽電池（ＤＳＣ）である。二次電池４としては、前記電池ボックス内に収容された２個直列の単４形の二次電池であり、ニッケル水素電池を用いることができる。したがって、定格電圧は、１．２Ｖ×２＝２．４Ｖである。

【0060】

注目すべきは、この充電回路１では、先ず、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の前段に、スイッチ素子５１を設けて、太陽電池２からＤＣ−ＤＣコンバータ３を完全に切り離せるようにしている。これは、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が、太陽電池２の出力電力を電源として、それ自体で自発的に動作してしまうので、太陽電池２、特に低照度下で発電可能な前記色素増感太陽電池（ＤＳＣ）の場合に顕著に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３を接続すると、それによる負荷が大き過ぎて、太陽電池２は出力電圧が立上がらず、シャットダウン状態となって有効に電力を取り出せないことがあるためである。

【0061】

また、注目すべきは、太陽電池２とスイッチ素子５１との間には、蓄電素子６が設けられており、太陽電池２の出力電力で、先ずこの蓄電素子６が充電されるようになっており、さらにこれらの蓄電素子６およびスイッチ素子５１に関連して、制御回路７が設けられていることである。制御回路７は、蓄電素子６の充電電圧を監視し、その監視結果に応じてスイッチ素子５１をＯＮ／ＯＦＦする。詳しくは、制御回路７は、前記充電電圧を監視する電圧監視回路７１と、その監視結果に応答してスイッチ素子５１をＯＮ／ＯＦＦ制御するＯＮ／ＯＦＦ制御回路７２とを備えて構成される。ＯＮ／ＯＦＦ制御回路７２は、電圧監視回路７１で監視される充電電圧が、予め定める電圧となるまではスイッチ素子５１をＯＦＦしてＤＣ−ＤＣコンバータ３を停止させておき、予め定める電圧となるとＯＮさせて、蓄電素子６の充電電力をＤＣ−ＤＣコンバータ３に給電して、該ＤＣ−ＤＣコンバータ３を動作させる。前記予め定める電圧は、前記太陽電池２の開放端電圧に近く、ＤＣ−ＤＣコンバータ３にとって効率の良い入力電圧範囲であって、コンデンサなどから成る該蓄電素子６の定格電圧以下とする。

【0062】

このように構成することで、先ず低照度時にＤＣ−ＤＣコンバータ３が切離されることで、太陽電池２の負荷が軽くなる。一方、太陽電池２には、蓄電素子６が接続されているが、該蓄電素子６としては、直流抵抗値が無限大に近いコンデンサ（電気二重層キャパシタ：ＥＤＬＣを含む）が用いられるので、負荷抵抗が無限大になり、図１３において、負荷線は、略水平のｃとなり、開放電圧Ｖｏｃと交わる。図１３は、太陽電池の出力特性を示すグラフである。太陽電池は、負荷が或る程度大きい負荷線ａの場合、高照度ならば高効率で電力を発生するが（電圧Ｖａ，電流Ｉａ）、低照度の場合、電圧がＶｂと小さくなり、取出せる電力（Ｉｂ＊Ｖｂ）も小さくなる。しかしながら、その低照度であっても、負荷が小さい負荷線ｂの場合は、電力は（Ｉｂ＊Ｖｂ’）となり、発電効率が良くなる。本実施形態の充電回路１は、この負荷をさらに小さい前記負荷線はｃとするものである。

【0063】

一方、蓄電素子６の充電電圧は、図１４に示すように、太陽電池２のＩ−Ｖ特性の電流で充電され、最終的に、太陽電池２の前記開放電圧Ｖｏｃに至る。図１４は、蓄電素子６の動作を説明するためのグラフである。

【0064】

これによって、太陽電池２の出力電圧、したがって蓄電素子６の充電電圧が立上がり易くなり、一定の電荷が蓄積でき、予め定める電圧まで立上がると、ＯＮ／ＯＦＦ制御回路７２は、スイッチ素子５１をＯＮして、その立上がった電圧でＤＣ−ＤＣコンバータ３を確実に動作させることができる。ＯＮ／ＯＦＦ制御回路７２は、蓄電素子６の充電電圧、すなわちＤＣ−ＤＣコンバータ３の入力電圧が、該ＤＣ−ＤＣコンバータ３の効率の低い電圧まで下がると、スイッチ素子５１をＯＦＦして、再び蓄電素子６に充電を行う。ＯＮ／ＯＦＦ制御回路７２は、このような動作を繰返す。

【0065】

そして、前記予め定める電圧未満の範囲の電力は、蓄電素子６に蓄積されるので、これまで発電に利用できなかった、たとえば室内灯の光のような極低照度の光も利用して、より効率的に太陽エネルギーを取り込むことができる。太陽電池２を室内に、特に照度が著しく変化する窓際に設置した場合において、より効率的に太陽エネルギーを獲得でき、好適である。

【0066】

図１０は、上述のように構成される充電回路１の具体的構成を示す電気回路図である。ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、回路モジュールから成り、コンバータＩＣ３１と、抵抗Ｒ１９，Ｒ２１，Ｒ２２と、コンデンサＣ６，Ｃ７と、インダクタＬ１とを備えて構成される。スイッチ素子５１からハイ側ライン３２を介するハイ側入力電圧ｉｎは、抵抗Ｒ１９を介してコンバータＩＣ３１の電源入力端子ＶＩＮに入力されるとともに、イネーブル端子ＥＮをプルアップする。また、前記ハイ側入力電圧ｉｎは、インダクタＬ１を介してコンバータＩＣ３１の端子Ｌに与えられる。さらに、前記インダクタＬ１の入力側には、ＧＮＤライン３３との間にコンデンサＣ６が設けられている。前記ライン３２，３３間には、共振によるノイズ除去用のコンデンサＣ７が設けられている。

【0067】

コンバータＩＣ３１は、電源入力端子ＶＩＮへの入力電圧に対して、インダクタＬ１およびコンデンサＣ６を使用して昇降圧動作を行い、大容量負荷駆動用の出力端子Ｖｏｕｔからハイ側ライン３４へ電圧ｏｕｔを出力し、その電圧ｏｕｔは、ノイズ除去用のコンデンサＣ２からダイオードＤ１および電流制限抵抗Ｒ１８を介して、二次電池４に充電電圧として与えられる。二次電池４の充電電圧は、３．０Ｖ以下となるように、前記出力端子Ｖｏｕｔからハイ側ライン３４への出力電圧ｏｕｔは、ダイオードＤ１の降下分である０．３Ｖと電流制限抵抗Ｒ１８での電圧降下分ＶＲ１８とを含めて、３．３Ｖ＋ＶＲ１８となる。前記電流制限抵抗Ｒ１８での電圧降下分ＶＲ１８は、二次電池４の充電電圧が最小（２．０Ｖ）時にＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電流が最大になるので、その時の電流値が、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の仕様内に収まるように設定される。

【0068】

その出力電圧ｏｕｔはまた、分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介して、フィードバック端子ＦＢに入力され、コンバータＩＣ３１は定電圧出力を行う。このフィードバックを、ＭＰＰＴ（最大電力ポイント追尾）方式にしても良い。その場合、色素増感太陽電池（ＤＳＣ）の電流電圧特性に最適な負荷制御を行え、室内光のような低照度下でも有効に光エネルギーを獲得できる。

【0069】

一方、本実施形態では、太陽電池２は、前記色素増感太陽電池（ＤＳＣ）で、２個直列に接続され、出力電圧Ｖ１の最大値が６Ｖとなっている。その太陽電池２から、ハイ側ライン７３とＧＮＤライン３３との間に出力された電圧Ｖ１は、蓄電素子（コンデンサ）Ｃ１の定格電圧になるようにツェナダイオードＺ１で制限され、該蓄電素子６を充電する。蓄電素子６には、図１０のようにコンデンサＣ１が一般的であるが、充放電のサイクルが短い場合には、容量の大きい電気二重層キャパシタを用いるようにすれば、より効率的である。

【0070】

ＯＮ／ＯＦＦ制御回路７２は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ７，Ｒ１７と、コンデンサＣ５とを備えて構成される。太陽電池２からハイ側ライン７３に出力された電圧Ｖ１は、前記スイッチ素子５１として、ＦＥＴから成るスイッチ素子Ｑ３を介して、前記ハイ側ライン３２から前記入力電圧ｉｎ（電圧Ｖ４）としてＤＣ−ＤＣコンバータ３に与えられる。そのハイ側ライン７３とＧＮＤライン３３との間には分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５が接続されており、コンデンサＣ１の充電電圧Ｖ１はこの分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧されて電圧Ｖ２が出力される。この電圧Ｖ２はＦＥＴＱ２のゲートに与えられ、ＦＥＴＱ２のソースはＧＮＤライン３３に接続され、ドレインは抵抗Ｒ７，Ｒ６を介して、ハイ側ライン７３、すなわちＦＥＴＱ３のソースに接続される。

【0071】

したがって、コンデンサＣ１に電荷が蓄積されてゆき、図１１（ａ）で示すように該コンデンサＣ１の充電電圧Ｖ１が上昇し、それに伴い、図１１（ｂ）で示すようにＦＥＴＱ２のゲート電圧Ｖ２が上昇し、ＯＮ電圧Ｖｔｈ以上となると、該ＦＥＴＱ２がＯＮする。これによって、ＦＥＴＱ２のドレイン電圧Ｖ３は図１１（ｃ）で示すように変化し、ＦＥＴＱ３のゲート電圧は、抵抗Ｒ６でプルアップされていた状態から、前記電圧Ｖ１を略抵抗Ｒ６，Ｒ７で分圧した電圧となり、該ＦＥＴＱ３がＯＮする。ＦＥＴＱ３のＯＮによって、ハイ側ライン３２の電圧Ｖ４（ｉｎ）は、図１１（ｄ）で示すように、コンデンサＣ１の放電に伴い低下してゆく。なお、ＦＥＴＱ２がＯＮすると、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して、ハイ側ライン７３から電流を引込み、それによってＦＥＴＱ１のゲート電圧が低下し、該ＦＥＴＱ１がＯＮして、抵抗Ｒ３を介して前記ＦＥＴＱ２のベース電圧Ｖ２を安定させる正帰還が行われており、チャタリングが防止されている。

【0072】

スイッチ素子５１としてのＦＥＴＱ３がＯＮすると、前記電圧Ｖ４（ｉｎ）がコンバータＩＣ３１のイネーブル端子ＥＮに与えられ、該コンバータＩＣ３１が動作し、図１１（ｅ）で示すように、安定化した電圧Ｖ５（ｏｕｔ）が出力される。

【0073】

電圧監視回路７１は、シャントレギュレータＩＣ１と、コンパレータＩＣ２と、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ３，Ｃ４と、抵抗Ｒ８〜Ｒ１６とを備えて構成される。先ず、前記ハイ側ライン３４の電圧Ｖ５（ｏｕｔ）がダイオードＤ２および抵抗Ｒ１０を介して取込まれ、コンデンサＣ３で平滑化されて、該電圧監視回路７１の電源電圧Ｖ６として使用される。その電圧Ｖ６は、コンパレータＩＣ２の電源入力端に供給されるとともに、抵抗Ｒ１３，Ｒ１１，Ｒ１２で分圧され、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２間の電圧を基準として、これらの抵抗Ｒ１１，Ｒ１２と並列に接続されるシャントレギュレータＩＣ１で安定化される。

【0074】

シャントレギュレータＩＣ１により制御された電圧は、抵抗Ｒ１４からコンデンサＣ４に与えられて安定化され、電圧Ｖ８として、コンパレータＩＣ２の非反転入力端に入力される。コンパレータＩＣ２の反転入力端には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３への入力電圧ｉｎ（電圧Ｖ４）が、抵抗Ｒ８，Ｒ９で分圧されて入力される。コンパレータＩＣ２の出力は抵抗Ｒ１５によって正帰還されるとともに、該出力端は抵抗Ｒ１６によって前記電源電圧Ｖ６にプルアップされる。

【0075】

コンパレータＩＣ２の出力は、ＯＮ／ＯＦＦ制御回路７２に送られ、微分用のコンデンサＣ５から放電抵抗Ｒ１７に与えられ、それらのコンデンサＣ５と抵抗Ｒ１７との接続点の電圧Ｖ１０は、ＦＥＴＱ４のゲートに与えられる。ＦＥＴＱ４は、ＦＥＴＱ２のゲート電圧Ｖ２を、ＧＮＤライン３３へ地絡するために設けられている。

【0076】

したがって、前記図１１（ｅ）で示すコンバータＩＣ３１の動作によって、図１１（ｆ）で示すように、コンパレータＩＣ２の非反転入力端の電圧Ｖ８は定電圧で安定するのに対して、反転入力端の電圧Ｖ７は、コンデンサＣ１の放電に伴い低下してゆく。そして、電圧Ｖ７が電圧Ｖ８より低くなると、コンバータＩＣ３１の出力はローレベルからハイレベルに変化する。これによって図１１（ｇ）で示すコンパレータＩＣ２の出力Ｖ９は前記電源電圧Ｖ６に吊上がり、コンデンサＣ５で微分されて、図１１（ｈ）で示す電圧Ｖ１０がＦＥＴＱ４のゲートに与えられて該ＦＥＴＱ４がＯＮする。これによって、ＦＥＴＱ２、したがってＦＥＴＱ３がＯＦＦし、図１１（ｄ）で示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ３がＯＦＦする。こうして、ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、期間Ｔ２の間だけ駆動され、期間Ｔ１，Ｔ３の間は休止するように、間欠駆動される。

【0077】

以上のように、図１０の充電回路１によれば、低照度時にＤＣ−ＤＣコンバータ３を切離し、太陽電池２の出力電圧Ｖ１を、確実に立上げることができる。また、前記出力電圧Ｖ１が予め定める電圧未満で、これまで発電に利用できなかった電力も、有効に取込むことができる。

【0078】

（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の他の形態に係る充電回路１ａの電気的構成を示すブロック図である。この充電回路１ａは、前述の充電回路１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。先ず、この充電回路１ａでは、蓄電装置として、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）４ａが用いられる。これによって、該蓄電装置の劣化が抑えられ、メンテナンスフリー化が図られている。しかしながら、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）４ａは、単純にコンデンサの放電曲線で放電するので、負荷との間には、定電圧回路１０が介在されている。

【0079】

また、この充電回路１ａでは、蓄電装置として、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）４ａが用いられることで、太陽電池２からの出力電力を該電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）４ａの端子電圧以上とする電荷注入手段を用いることで、充電を行うことができる。したがって、電荷注入手段としては、チャージポンプ回路や、最大電圧保護を行う過電圧保護回路だけでも実現可能である。しかしながら、蓄電素子６に蓄積した電荷を、できるだけ早く該電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）４ａに渡して、再び光エネルギー蓄積モードに戻すことが望ましい。一方、蓄電装置が、二次電池４であっても、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）４ａであっても、共に電圧が低い時には、充電時に大きな電流が流れる。そのため、前記電荷注入手段としては、その大電流を流し込むだけの能力のある素子が必要で、本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ３ａを用いている。ただし、このＤＣ−ＤＣコンバータ３ａには、図１３の負荷線ａに対応した、ＤＣ−ＤＣコンバータ３に比べて、簡素な構成を用いることができる。

【0080】

さらにまた、この充電回路１ａでは、蓄電素子６をバイパスするための切換えスイッチ５２およびバイパスライン８が設けられるとともに、それに関連して、切換えスイッチ５２を切換える照度センサ９が設けられる。切換えスイッチ５２は、太陽電池２と蓄電素子６との間に設けられ、太陽電池２が共通接点に接続され、蓄電素子６が一方の個別接点に接続され、他方の個別接点がバイパスライン８に接続される。バイパスライン８は、蓄電素子６をバイパスして、太陽電池２とＤＣ−ＤＣコンバータ３ａとを直結することができる。

【0081】

これは、ＤＣ−ＤＣコンバータ３，３ａの前段に蓄電素子６を設けることで、低照度での発電が可能になるが、蓄電素子６を通してしか、ＤＣ−ＤＣコンバータ３，３ａは太陽電池２の出力電力を取込むことができず、高照度では、スイッチ素子５１の切替わり（サイクル）が頻繁になるものの、該スイッチ素子５１がＯＦＦしている間は、太陽電池２の出力電力をＤＣ−ＤＣコンバータ３，３ａに移すことができないためである。特に、高照度になると、スイッチ素子５１は連続動作状態になり、充電／放電の切替え時間のロスが無視できなくなる。

【0082】

そこで、照度センサ９は、照度を監視し、該照度が予め定める閾値以上の高照度であれば、切換えスイッチ５２を他方の個別接点、すなわちバイパスライン８に接続し、前記閾値未満の低照度であれば、切換えスイッチ５２を一方の個別接点、すなわち蓄電素子６に接続する。このような照度センサ９による高照度検知機能によって、たとえば１０，０００lux以上の高照度を検知したら、該照度センサ９は、蓄電素子６をバイパスして、太陽電池２の出力電力を直接ＤＣ−ＤＣコンバータ３，３ａに与えるので、太陽エネルギーの取込みロスを無くすことができる。

【符号の説明】

【0083】

１，１ａ 充電回路
２ 太陽電池
３，３ａ ＤＣ−ＤＣコンバータ
３１ コンバータＩＣ
４ 二次電池
４ａ 電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）
５１ スイッチ素子
５２ 切換えスイッチ
６ 蓄電素子
７ 制御回路
７１ 電圧監視回路
７２ ＯＮ／ＯＦＦ制御回路
８ バイパスライン
９ 照度センサ
１０ 定電圧回路
１０１ 意匠パネル
１０２ パネルブロック
１０３ 支持部材
１０４ 意匠部分
１０６ ＬＥＤ基板
１０７ 制御回路
１１１ 意匠パネル部
１１２ 加飾パネル
１１３ 散光板
１１４ 導光板
１１５，１１５ａ，１１５ｂ 反射板
１１５１ 樹脂板
１１５２ 反射膜
１１５３ 開口
１１５４ ピンホール
１１６ 集光板
１１６１ 樹脂板
１１６２ 集光ドットパターン（凹凸）
１１７ 凹凸
１２１ 太陽電池パネル部
１２２，１２３ 基板
１３１ フレーム
Ｃ１〜Ｃ７ コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
ＩＣ２ コンパレータ
Ｌ１ インダクタ
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチ素子
Ｒ１〜Ｒ１９，Ｒ２１，Ｒ２２ 抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】