JP3992407B2

JP3992407B2 - 発光ブロック

Info

Publication number: JP3992407B2
Application number: JP29398399A
Authority: JP
Inventors: 優多川; 晴見竹田
Original assignee: 多川忠大
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2019-10-15
Also published as: WO2001027405A1; CA2384001A1; KR20020029755A; JP2001115595A; AU768939B2; EP1221511A1; TW442600B; KR100466500B1; CA2384001C; EP1221511A4; MY123997A; HK1049509A1; US6655814B1; CN1940233A; AU7686200A; CN1379838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車庫や庭や道路などの側壁面や、ビルや家屋などの壁面に設けられる発光ブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車庫や庭や道路などに設けられる側壁面あるいはビルや家屋などの壁面に設けられるブロックのひとつとして、透明または半透明のガラスで形成され外部からの太陽光を透過させて取り込む採光ブロックなどがある。
【０００３】
従来では、外部からの太陽光を取り込みたい位置に採光ブロックを配置し、それ以外には通常のブロックを配置するなどして車庫の側壁面や家屋の壁面などを構成しており、昼間では、外部からの太陽光を採光ブロックを通過させて取り込むことで車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助し、車庫内やビル内や家屋内などでの行動に役立てている。しかし、夜間では、外部からの太陽光が得られないので、庫内や屋内を照明することができない。
【０００４】
そこで、ブロックに発光機能を持たせた発光ブロックなるものが考えられている。この発光ブロックは、その内部に蛍光灯を設けたものである。この蛍光灯は、配線を介して外部電源に接続されており、庫内や屋内の内部を照明するためのものである。施工の際には、蛍光灯と外部電源との間の配線が同時に行われる。昼間では、外部からの太陽光を採光ブロックを通過させて取り込むことで車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助し、車庫内やビル内や家屋内などでの行動に役立てている。また、夜間では、外部電源から配線経由で供給される電力で発光ブロックを点灯させて、車庫内やビル内や家屋内などでの行動に役立てている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のブロックとしての採光ブロックでは、夜間のように外部からの太陽光が無いときは有効活用されないという問題があるし、従来の発光機能を持たせた発光ブロックの場合では、施工・保守性や意匠性あるいは非常時の対応性が十分ではないという問題がある。
【０００６】
また、施工の際には蛍光灯と外部電源の間の配線工事を必ず行わなければならない。そのため、工事後も配線チェックなどの保守作業が必要となる。その上、発光ブロックは単独ではなく複数個配設することが多いので、施工や保守（メンテナンス）は大変な作業となる。
【０００７】
しかも、落雷や地震などで停電が起きた場合、発光ブロックの発光機能は全く失われ、非常時の際の夜間行動の目印にはならなくなることもあるので、従来の発光ブロックは、非常時の対応性も十分とは言えない。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑み、施工・保守性および意匠性のみならず非常時対応性にも優れる発光ブロックを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の装置は、互いに反対側に向けられた一対のブロック面部を露出させた状態で埋め込まれて施工される発光ブロックであって、一方のブロック面部を透過した太陽光を受光して起電力を発生するように配置した太陽電池と、太陽電池に発生した電力を蓄積する電気二重層コンデンサと、発光させようとする、他方のブロック面部の裏面に発光面を臨ませるようにして配置した発光手段と、周囲照度が予め定めた設定照度以下の場合には電気二重層コンデンサの蓄積電力を発光手段へ自動的に供給して発光手段の発光面を光らせる発光制御手段とを、透明または半透明のブロック本体に内蔵していることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発光ブロックにおいて、前記発光手段を、面状発光手段または点状発光手段としたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の発光ブロックにおいて、前記面状発光手段は、ブロック面部に対して面平行の状態で配置された透明プレートと、透明プレートの端面側から透明プレート内へ面方向に向けて光を入射する投光手段と、透明プレートにおけるブロック面部に近い方の表面側を光散乱面とする光散乱手段と、透明プレートにおけるブロック面部に遠い方の面を光反射面とする光反射手段とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１または２に記載の発光ブロックにおいて、前記太陽電池と前記発光手段の面積はブロック面部に比べて小さく構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１または２に記載の発光ブロックにおいて、前記太陽電池は受光した太陽光の一部をそのまま透過させるよう半透過型に構成され、前記発光手段の面積はブロック面部より小さく構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項２から５のいずれかに記載の発光ブロックにおいて、前記面状発光手段の発光面に表示部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載の発光ブロックにおいて、前記表示部材が光透過領域と遮光領域の組み合わせにより構成されているとともに、遮光領域の裏側に光反射面が設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】
本発明に係る発光ブロックにおける発光等の作用について説明する。請求項１の発光ブロックは、車庫の側壁面や家屋の壁面などの取り付け面に施工される。施工後、透明または半透明のブロック本体のうちのブロック面部の透過性領域を太陽光が通り抜け、太陽電池へ入射すると、太陽光を受光した太陽電池は電力を発生すると同時に、電気二重層コンデンサへ電力を蓄積する。
【００１７】
そして、夕暮れになり、周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサの蓄積電力が発光手段へ自動的に供給されるのに伴って発光手段の発光面が光り出す。発光面から出る光はブロック面部の透光性領域を通り抜け、発光ブロックの周囲に放出される結果、発光ブロックの発光機能が果たされる。
【００１８】
つまり、請求項１の発光ブロックには、太陽電池および電気二重層コンデンサによる自家発電機能が備わっているので、この発光ブロックを据えつけれるだけで済むようになり、従来のような配線工事や工事後の点検の必要はない上、災害等による停電時も発光停止という事態に陥る心配がなくなり、発光機能はしっかり維持される。
【００１９】
請求項２の発光ブロックでは、発光手段を、面状発光手段とした場合では、眩しすぎたり、目障りになったりするようなことはなく、従来に比べて意匠性が高くなる。また、発光手段を、点状発光手段とした場合では、面状発光手段に比べて遠くを照らすことができる。
【００２０】
請求項３の発光ブロックでは、発光時、投光手段により透明プレート内へ面方向に向けて入射された光は、裏面側の光反射面で反射してブロック面部の方へ向きを変え、表面側の光散乱面で散乱を受けながらブロック面部の透光性領域から周囲へ放出される。そのため、光反射面による光反射で入射光の大部分が放出されて発光面が明るくなるとともに、光散乱面による光散乱（光拡散）で発光面が非常に柔らかい（ソフトな）感じになる。
【００２１】
請求項４の発光ブロックでは、太陽電池と発光手段の面積をブロック面部に比べて小さくしたので、昼間には、ブロック面部の太陽電池で太陽光を受光して電力を発生して電気二重層コンデンサに電力を蓄積するとともに、太陽電池や発光手段により遮られない箇所から外部の太陽光を通過させて取り込むことで車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助することができる。夕暮れになり周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合には、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサの蓄積電力が発光手段へ自動的に供給されるのに伴って発光手段の発光面が光り出し、発光面から出る光はブロック面部を通り抜け、発光ブロックの周囲に放出される結果、発光ブロックの発光機能も果たされる。
【００２２】
請求項５の発光ブロックでは、太陽電池は受光した太陽光の一部をそのまま透過させるよう半透過型に構成され、発光手段の面積はブロック面部より小さくしているので、昼間には、ブロック面部の半透過型（シースルー）の太陽電池で太陽光の一部を受光して電力を発生して電気二重層コンデンサに電力を蓄積するとともに、前記太陽電池を通過（スルー）した太陽光を、発光手段により遮られない箇所から通過させて取り込むことで車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助することができる。夕暮れになり周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合には、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサの蓄積電力が発光手段へ自動的に供給されるのに伴って発光手段の発光面が光り出す。発光面から出る光はブロック面部を通り抜け、発光ブロックの周囲に放出される結果、発光ブロックの発光機能が果たされる。
【００２３】
請求項６の発光ブロックでは、面状発光手段の発光面に表示部材が設けられており、発光機能に加え表示部材による表示機能が加わる。
【００２４】
請求項７の発光ブロックでは、面状発光手段の発光面に光透過領域と遮光領域の組み合わせによる表示部材が設けられているとともに、投光手段の光が遮光領域の裏側の光反射面で反射されて放出される結果、投光手段の光が遮光領域で吸収されることなく光透過領域から漏れなく放出されて光透過領域と遮光領域との光量差が顕著となるので、表示部材が明瞭に見える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の第１実施例を図面を参照しながら説明する。図１は第１実施例に係る発光ブロックを太陽電池を有する側から見た状態を示す平面図、図２は第１実施例の発光ブロックの内部構成を示す垂直断面図、図３は第１実施例の発光ブロックを発光手段を有する側から見た状態を示す平面図、図４は第１実施例の発光ブロックの電気回路構成を示す回路図である。
【００２６】
第１実施例の発光ブロックは、図１〜３に示すように、第１，２の箱部１ａ，１ｂで構成されるブロック本体１と、発光機能部とで構成されている。
ブロック本体１は、図２に示すように、透明ガラス製で升状の第１，２の箱部１ａ，１ｂの開口部を互いに合わせて形成されている。第１，２の箱部１ａ，１ｂは同一形状であり、これらの底面壁部分が板状のブロック面部１Ａであり、第１，２の箱部１ａ，１ｂの側壁部分がブロック面部１Ａを支える脚部１Ｂである。第１，２の箱部１ａ，１ｂが透明ガラス製で形成されていることから、第１，２の箱部１ａ，１ｂのブロック面部１Ａは全体が透光性領域となっている。第１実施例の発光ブロックは、車庫の側壁面や屋内の壁面などの目的の位置に、ブロック面部１Ａの表面を露出させて埋め込まれて施工されるものであり、ブロック面部１Ａの表面が所謂壁面となり、多数の発光ブロックが前後左右に並べられて施工されることもあれば、発光ブロックが１個だけ孤立状態で単独施工されることもある。
【００２７】
次に、発光機能部について説明する。この発光機能部は、発光機能を果たすのに必要な部品類で構成されており、ブロック本体１の内部空間に設けられている。発光機能を果たすのに必要な部品類は、プレート状のブロック面部１Ａと脚部１Ｂがこのブロック面部１Ａの裏側へ作る空間Ｓに収納されている。すなわち、図１〜図３に示すように、発光用の電力をつくる太陽電池２と、太陽電池２が発生する電力を蓄積するための電気二重層コンデンサ３と、ブロック面部１Ａの表面より周囲へ放出する光を発する面状発光部４と、面状発光部４の点灯制御を司る発光制御回路などを搭載したプリント基板５がブロック面部１Ａの空間Ｓに収められている。太陽光が降り注ぐ昼間は、太陽電池２で発生した電力が電気二重層コンデンサ３に蓄積される。一方、太陽が没する夕刻になって周囲が暗くなると、電気二重層コンデンサ３の蓄積電力が面状発光部４へ供給されて面状発光部４の発光面４Ａが自動的に発光してブロックが光る構成となっている。
【００２８】
第１実施例の発光ブロックの場合、周囲から太陽光を受ける太陽電池２は、第１の箱部１ａのブロック面部１Ａの直下に配置され、光を周囲へ放出する面状発光部４は、第２の箱部１ｂのブロック面部１Ａの直下に配置され、周囲とは直接的に関係しない電気二重層コンデンサ３やプリント基板５は、太陽電池２および面状発光部４との間に介装されている。以下、第１実施例の発光ブロックの各部構成を詳しく説明する。
【００２９】
第１実施例の場合、第１，２の箱部１ａ，１ｂのブロック面部１Ａの裏側の空間Ｓは、発光機能に必要な部品類が収められた後、この開口部から耐水性樹脂ＰＳが充填されることにより完全に樹脂封止されているので、完全防水性構造となっている。したがって、第１実施例の発光ブロックが壁面に施工された場合でも、ブロック面部１Ａの空間Ｓ内の部品類は水分・湿気から守られることになる。
【００３０】
第１実施例の発光ブロックでは、図１に示すように、２個の太陽電池２が、第１の箱部１ａのブロック面部１Ａのほぼ全体にわたって設置されており、ブロック面部１Ａを透過した太陽光をおのおの受光して起電力を同時に発生する直列配置構成となっている。また、第１実施例の場合、個々の太陽電池２は７個の単位セル２ａが直列に接続された構成である。勿論、太陽電池２における単位セルの個数は、特定の数に限られるものではなくて、太陽電池２に必要とされる電圧に応じて１個以上の適当な数が選ばれることは言うまでもない。
【００３１】
そして、第１実施例の発光ブロックの場合、図４に示すように、電気二重層コンデンサ３には太陽電池２が直列に接続されていて、太陽電池２に発生した電力が電気二重層コンデンサ３に蓄積される構成となっている。第１実施例の発光ブロックは、壁面などに用いられるので、ブロック面部に付着しようとする落葉や紙屑などの異物体は重力によって落下してしまい、一部の太陽電池２が異物体で覆われてしまう恐れは殆ど無い。そのため、ブロックの汚染は蓄電機能に影響が無い程度であり十分に蓄電可能であるので、各太陽電池２を直列接続することができ、より高い所要の電圧を得ることができる。
【００３２】
なお、太陽電池２を３個以上用い各太陽電池２を全て直列に接続するのではなく、所要の電圧に応じて並列接続を併用した直並列接続にしてもよい。また、電気二重層コンデンサ３は、図４に示すように１個である必要はなく、必要とされる静電容量に応じて複数個の並列接続構成がとられることもある。
【００３３】
また、各太陽電池２による総発電量は、曇天や雨天が続き日中の日射量が少ない場合を想定し、その場合でも負荷が当日中に消費する電力を電気二重層コンデンサ３へ充電できるように設定してある。また、電気二重層コンデンサ３の容量は、負荷が１日に消費する電力を蓄電できる容量に設定する。このため電気二重層コンデンサ３は、容量の余裕が従来の蓄電池を使用した場合に比べ１／５〜１／３０となり、その寸法が従来の蓄電池と比べると大幅に小型軽量なものとなる。
【００３４】
なお、第１実施例の場合、図４に示すように、太陽電池２と電気二重層コンデンサ３の間には、過電圧保護回路６、逆流防止ダイオード７、および、電圧安定化回路８が設けられている。
【００３５】
太陽電池２の充電電圧が電気二重層コンデンサ３の許容電圧を越す過充電電圧になるのを防止するために、過電圧保護回路６が設けられている。また、夜間など太陽電池２に起電力が発生しない時は、電気二重層コンデンサ３の側が高電圧となり、電力が太陽電池２の方へ逆流する不都合が起こるので、逆流防止ダイオード７によって電気二重層コンデンサ３の蓄積電力の逆流を防止する。さらに、電圧安定化回路８によって充電電圧を常に一定に保ち充電電圧の変動を防止する。
【００３６】
なお、日照が安定していて発生電圧が比較的安定する場合には、過電圧保護回路６や電圧安定化回路８のいずれかまたは両方を省略した構成としてもよい。これによって簡易な構成とすることができる。
【００３７】
一方、面状発光部４は、図５に示すように、ブロック面部１Ａに対して面平行（向かい合う面が平行）の状態で配置された透明プレート４Ｂと、透明プレート４Ｂの対向する一対の端面４Ｃ，４Ｄの側からそれぞれ透明プレート４Ｂ内へ面方向に光を入射する８個の発光ダイオード（ＬＥＤ）４Ｅ〜４Ｌを具備するとともに、透明プレート４Ｂのブロック面部１Ａに近い方の表面４Ｍの側が光散乱面となっており、透明プレート４Ｂのブロック面部１Ａに遠い方の表面（裏面）４Ｎの側が光反射面となっている。
【００３８】
また、端面４Ｃの側と端面４Ｄの側に分かれて設けられた発光ダイオード４Ｅ〜４Ｈおよび発光ダイオード４Ｉ〜４Ｌは、図５に一点鎖線で示すように、透明プレート４Ｂへの光の入射方向が一致する位置にそれぞれ配置されている。これら発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌの取り付けは、透明プレート４Ｂの端面４Ｃ，端面４Ｄに密着配置された長細い白色の不透明樹脂ピース４ａ，４ｂの孔に挿入固定することにより行われている。
【００３９】
なお、発光面４Ａに発光ムラが生じる場合には、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｈと発光ダイオード４Ｉ〜４Ｌとを互い違いに配置して、ムラの発生を抑制するようにしてもよい。
【００４０】
第１実施例の場合、透明プレート４Ｂは無色透明アクリル板が用いられており、また、光散乱面（光散乱手段）は表面４Ｍをサンドブラスト処理することで形成され、光反射面は、図６に示すように、裏面４Ｎへ白色塗膜４Ｏ（光反射手段）および白色シート４Ｐ（光反射手段）を積層することにより形成されている。
【００４１】
なお、光散乱面は、光散乱性シート（光散乱手段）を表面４Ｍに積層することで形成してもよい。また光反射面も、裏面４Ｎに金属膜を形成したり、鏡面シートを積層することにより形成し、入射光を鏡面反射としてもよい。
【００４２】
さらに、透明プレート４Ｂの端面４Ｃ，端面４Ｄの側は不透明樹脂ピース４ａ，４ｂの白色表面により反射面となっており、透明プレート４Ｂの残りの二端面の側も白色塗膜（図示省略）を形成するなどして反射面とされている。勿論、透明プレート４Ｂの各端面の側に鏡面金属層などを設けて反射面を形成するようにしてもよい。
【００４３】
発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌが点灯すると、図７に示すように、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌから透明プレート４Ｂへ入射した光が裏面４Ｎの側の光反射面で反射してブロック面部１Ａの方へ向きを変え、表面４Ｍの側の光散乱面で散乱を受けながらブロック面部１Ａから周囲へ放出される。面状発光部４は面状発光体であるから発光面Ａは柔らかくて見た目に好ましい。そして、光反射面による光反射によって入射光の大部分が放出されるので、発光面４Ａが明るい上に、光散乱面による光散乱（光拡散）で発光面４Ａは非常に柔らかい感じになる。
【００４４】
面状発光部４の発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌは発光制御回路９により次のように点灯制御される構成となっている。
【００４５】
すなわち、発光制御回路９は、周囲照度Ｌが予め定めた設定照度Ｌon以下であると判定すると電気二重層コンデンサ３の蓄積電力を面状発光部４の発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌへ供給する一方、逆に周囲照度Ｌが予め定めた設定照度Ｌoff 以上であると判定すると発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌへの蓄積電力供給を停止する構成となっている。第１実施例の場合、周囲照度Ｌの検出信号として、太陽電池２の起電力が利用されている。太陽電池２は光センサでもあり、太陽電池２の起電力は周囲照度と比例関係にあって、太陽電池２の起電力が、周囲照度Ｌが発光ブロックを光らせるべき照度（暗さ）であるかどうかを判定するのに利用できるのである。
【００４６】
なお、第１実施例の発光制御回路９では、電力供給開始時の設定照度Ｌonは、電力供給停止時の設定照度Ｌoff よりも少し低くなっている。電力の供給開始時と供給停止時の設定照度が同一では僅かな照度変動に反応して電力の開始・停止が頻繁に繰り返されるチャタリング現象が起こるので、このチャタリング現象を防ぐために、設定照度Ｌonで電力を供給開始した後、周囲照度Ｌが設定照度Ｌonより少し高目の設定照度Ｌoff 以上にならなければ電力の供給停止に移行しないよう所謂ヒステリシス特性がもたせられているのである。
【００４７】
図４に示すように、電気二重層コンデンサ３から昇圧回路１０を経由して蓄積電力が発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌの陽極に供給されるとともに、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌの陰極がスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を介して共通ライン（アースライン）に接続されている。蓄積電力の供給時は発光制御回路９によってスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２がオンして、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌに電流が流れて点灯状態となる。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオンさせる動作周波数は、例えば、６０Ｈｚ（ヘルツ）であり、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌは、この動作周波数で発光することになる。
【００４８】
なお、第１実施例の場合、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は短時間で交互にオンして、電力が節約される構成となっている。つまり、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌが高速で点滅しているのであるが、人間の目の残光現象で連続的に発光しているようにみえるので何ら問題はない。
【００４９】
スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２としては、例えばトランジスタが例示される。なお、発光ダイオードの定格電圧が低ければ、昇圧回路１０を省略して、電気二重層コンデンサ３から直に蓄積電力を発光ダイオードに供給する構成とする場合もある。あるいは昇圧回路１０をＤＣ−ＤＣコンバータで構成して、マイナスの昇圧、つまり、ステップダウンを行って降圧動作を行わせるようにしてもよい。
【００５０】
なお、第１実施例の発光ブロックでは、過電圧保護回路６、逆流防止ダイオード７、電圧安定化回路８、発光制御回路９、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２および昇圧回路１０、さらには電気二重層コンデンサ３もプリント基板５に纏めて搭載されている。
【００５１】
続いて、以上に説明した構成を有する第１実施例の発光ブロックの稼働状況を説明する。
【００５２】
太陽の出ている昼間は、太陽光を受けた各太陽電池２が電力を発生して電気二重層コンデンサ３へ送り込むので、電気二重層コンデンサ３には電力が蓄積されてゆく。昼間は周囲照度が高いので、発光制御回路９はスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオフを維持するので、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌには電流が全く流れず消灯状態のままであり、発光面４Ａは全く光らない。
【００５３】
夕刻が近くなるに従って周囲照度Ｌが徐々に下がり、周囲照度Ｌが設定照度Ｌon以下になると、発光制御回路９がスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を交互にオンにするので、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌに電流が流れて点灯状態となり、発光面４Ａが光り出して、発光ブロックは発光状態に反転する。
【００５４】
太陽が沈んだままの低い夜間は、周囲照度Ｌが照度Ｌon以下となったままとなるので、引き続き発光ブロックは発光状態を維持する。
【００５５】
夜明け近づくに従って周囲照度Ｌが徐々に上がり、周囲照度Ｌが設定照度Ｌonより少し高目の設定照度Ｌoff まで戻ると、発光制御回路９がスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を再びオフにするので、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌの電流がストップして消灯状態となる結果、発光面４Ａの光りが止まり、発光ブロックは非発光状態へ反転する。
【００５６】
上に述べたように、第１実施例の発光ブロックは、太陽電池２および電気二重層コンデンサ３による適切な自家発電機能を備えているので、配線工事や工事後のチェックの必要がなくなり、施工・保守性が向上する上、停電時も発光状態を維持し続けるので、非常時の対応性が向上するとともに、面状発光部４が面状であって、眩しすぎたり、目障りになったりしないので、意匠性も向上する。
【００５７】
本発明は、上記第１実施例に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５８】
（１）上記の第１実施例の発光ブロックの場合では、発光手段を面状発光手段としての面状発光部４とする構成であったが、図８，９に示すように発光手段を点状発光手段とした構成のものが、変形例として挙げられる。この変形例を第２実施例として以下に説明する。
【００５９】
点状発光手段は、プレート１２に形成しておいた装着孔１２ａに発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌを装着することで実現している。この第２実施例の発光ブロックでは、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌの光を目的の位置に直射するので、第１実施例の面状発光手段に比べて、より遠くまで照射することができ、第１実施例での光反射手段や光散乱手段などを不必要とすることができる。
【００６０】
また、点状発光手段のプレート１２に形成しておく装着孔１２ａをこのプレート１２のブロック面部１Ａに当接する側に対して垂直ではなくそれより角度を持たせて形成したり、プレート１２の自体をブロック面部１Ａに対して角度を持たせて配置したりすることで、照射方向を変えることができ、照射しようとする位置を変えることができ、例えば足元を照らすようにすることができる。
【００６１】
（２）第１実施例の発光ブロックの場合では、発光ダイオード４Ｅ〜４Ｌを６０Ｈｚ（ヘルツ）で発光動作させているが、人が見た際に間欠発光していることがわかるように６０Ｈｚ（ヘルツ）以下で発光動作させても良い。
【００６２】
（３）第１実施例の発光ブロックの場合では、太陽電池２と発光手段としての面状発光部４とはそれぞれのブロック面部のほぼ全体に配置しているが、図１０，１１に示すように、太陽電池２と面状発光部４との面積をブロック面部に比べて小さくして構成したものが変形例として挙げられる。この変形例を第３実施例として以下に説明する。
【００６３】
太陽電池２と面状発光部４とが小さくなることで生じたスペースには採光部１３が形成されている。この採光部１３は、例えば、透光性の樹脂を充填して形成されたり、全くの空洞としたりしている。昼間には、ブロック面部１Ａの太陽電池２で太陽光を受光して電力を発生して電気二重層コンデンサ３に電力を蓄積するとともに、ブロック面部１Ａの太陽電池２や面状発光部４で遮られない箇所から外部の太陽光を通過させて取り込むことで車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助することができる。夕暮れになり周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合には、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサ３の蓄積電力が面状発光部４へ自動的に供給されるのに伴って面状発光部４の発光面が光り出し、発光面から出る光はブロック面部１Ａを通り抜け、発光ブロックの周囲に放出される結果、発光ブロックの発光機能も果たされる。
【００６４】
（４）上記第３実施例の発光ブロックの場合では、図１０，１１に示すように太陽電池２と面状発光部４との面積をブロック面部に比べて小さくして構成しているが、図１２，１３に示すように、太陽電池２は、受光した太陽光の一部をそのまま透過させるよう半透過型に構成され、発光手段としての面状発光部４の面積はブロック面部１Ａより小さくしたものが変形例として挙げられる。この変形例を第４実施例として以下に説明する。
【００６５】
面状発光部４が小さくなることで生じたスペースには採光部１３が形成されている。この採光部１３は、例えば、透光性の樹脂を充填して形成されたり、全くの空洞としたりしている。昼間には、ブロック面部１Ａの半透過型の太陽電池２で太陽光の一部を受光して電力を発生して電気二重層コンデンサ３に電力を蓄積するとともに、この半透過型の太陽電池２で受光しなかった太陽光を採光部１３を通過させて車庫内やビル内や家屋内などに取り込むことでこの車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助することができる。夕暮れになり周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合には、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサ３の蓄積電力が面状発光部４へ自動的に供給されるのに伴って面状発光部４の発光面が光り出し、発光面から出る光はブロック面部１Ａを通り抜け、発光ブロックの周囲に放出される結果、発光ブロックの発光機能も果たされる。
【００６６】
（５）第１実施例の発光ブロックでは、発光ダイオード式の面状発光部４を用いる構成であったが、面状発光部をＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子で構成したものが、変形例として挙げられる。また、面状発光部を冷陰極管やキセノン管で構成してもよい。
【００６７】
（６）第１実施例の発光ブロックにおいて、電気二重層コンデンサ３の充電電圧が不足する場合はさらなる太陽電池２を直列接続して充電電圧を高める構成としたり、あるいは、電気二重層コンデンサ３の耐電圧が不足する場合は電気二重層コンデンサ３を直列接続して耐電圧を高める構成としたものが、変形例として挙げられる。
【００６８】
（７）第１実施例の発光ブロックでは、ブロック面部１Ａの全体が透光性領域となっていたが、ブロック面部１Ａは全体が透光性領域である必要はなく、必要部分だけが透光性領域である構成であっても良い。
【００６９】
（８）第１実施例の発光ブロックでは、第１，２の箱部１ａ，１ｂは同一形状としているが、いずれか一方を升形状とし他方を完全な板形状とする場合など、発光機能に必要な部品類が内部に密閉して設置可能な構成であれば、第１，２の箱部１ａ，１ｂの形状はどのような形状であっても良い。また、第１，２の箱部１ａ，１ｂを透明のガラス製としているが、樹脂製としたり、透過性を有する有色とした場合であっても良い。
【００７０】
（９）第１実施例の発光ブロックにおいて、図１４に示すようなディスプレイプレート１１（表示部材）を発光面４Ａに積層したものが変形例として挙げられる。ディスプレイプレート１１は矢形の透明領域１１Ａ（光透過領域）に黒色領域１１Ｂ（遮光領域）が組み合わせられて矢印マークが形成されており、夜間でも発光ブロックの発光機能により矢印マークも認識できる構成となっている。また、ディスプレイプレート１１は遮光領域１１Ｂの裏側が鏡面となっていて、光が黒色領域１１Ｂで光が吸収されることなく透明領域１１Ａから漏れなく放出される結果、透明領域１１Ａと黒色領域１１Ｂの間の光量差が顕著となるので、矢印マークがはっきり視認できる。この変形例の発光ブロックの場合、発光機能に加えてディスプレイである矢印マークによる表示機能が加わることになる。
【００７１】
もちろん、ディスプレイの種類は矢印マークに限定されない。また、ディスプレイプレート１１を積層する代わりに、発光面４Ａに塗料でディスプレイを描くようにしてもよい。
【００７２】
（１０）本発明の発光ブロックは、車庫や庭や道路などの側壁面あるいはビルや家屋の壁面に埋め込まれる施工形態に限られず、例えば、工事用フェンスの少なくとも一部分に設置されるような施工形態もある。この場合、夜間でも工事用フェンスの位置が直ぐに分かる。
【００７３】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１の発光ブロックによれば、太陽電池および電気二重層コンデンサによる適切な自家発電機能を備えているので、配線工事や工事後のチェックの必要がなくなり、施工・保守性が向上する上、災害等による不意の停電時に発光停止という事態に陥る心配がなくなり、非常時対応性が向上する。
【００７４】
また、請求項２の発光ブロックによれば、発光手段を、面状発光手段とした場合では、眩しすぎたり、目障りになったりするようなことはなく、従来に比べて意匠性が高くなる。また、発光手段を、点状発光手段とした場合では、面状発光手段に比べて遠くを照らすことができる。
【００７５】
また、請求項３の発光ブロックによれば、発光時、投光手段により透明プレート内へ面方向に向けて入射された光は、裏面側の光反射面で反射してブロック面部の方へ向きを変え、表面側の光散乱面で散乱を受けながらブロック面部の透光性領域から周囲へ放出される。そのため、光反射面による光反射で入射光の大部分が放出されて発光面が明るくなるとともに、光散乱面による光散乱（光拡散）で発光面が非常に柔らかい（ソフトな）感じになる。
【００７６】
また、請求項４の発光ブロックによれば、太陽電池と発光手段の面積はブロック面部に比べて小さく構成されているので、昼間には、ブロック面部の太陽電池で太陽光を受光して電力を発生して電気二重層コンデンサに電力を蓄積するとともに、ブロック面部の太陽電池や発光手段を有さない箇所から外部の太陽光を通過させて取り込むことで車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助することができる。夕暮れになり周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合には、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサの蓄積電力が発光手段へ自動的に供給されるのに伴って発光手段の発光面が光り出し、発光面から出る光はブロック面部を通り抜け、発光ブロックの周囲に放出される結果、発光ブロックの発光機能も果たされる。
【００７７】
また、請求項５の発光ブロックによれば、太陽電池は受光した太陽光の一部をそのまま透過させるよう半透過型に構成され、発光手段の面積はブロック面部より小さく構成されているので、昼間には、ブロック面部の半透過型（シースルー）の太陽電池で太陽光の一部を受光して電力を発生して電気二重層コンデンサに電力を蓄積するとともに、前記太陽電池を通過（スルー）した太陽光をブロック面部の発光手段を有さない箇所から通過させて取り込むことで車庫内やビル内や家屋内などの照明を補助できる。夕暮れになり周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合には、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサの蓄積電力が発光手段へ自動的に供給されるのに伴って発光手段の発光面が光り出す。発光面から出る光はブロック面部を通り抜け、発光ブロックの周囲に放出される結果、発光ブロックの発光機能が果たされる。
【００７８】
また、請求項６の発光ブロックによれば、面状発光手段の発光面に表示部材が設けられており、発光機能に加え表示部材による表示機能が加わり、より多機能なブロックとなる。
【００７９】
請求項７の発光ブロックでは、面状発光手段の発光面に光透過領域と遮光領域の組み合わせによる表示部材が設けられているとともに、投光手段の光が遮光領域の裏側の光反射面で反射されて放出される結果、投光手段の光が遮光領域で吸収されることなく光透過領域から漏れなく放出されて光透過領域と遮光領域との光量差が顕著となるので、表示部材が明瞭に見える、即ち、ディスプレイがハッキリ視認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の発光ブロックを太陽電池側から見た状態を示す平面図である。
【図２】第１実施例の発光ブロックの内部構成を示す断面図である。
【図３】第１実施例の発光ブロックを面状発光手段側から見た状態を示す平面図である。
【図４】第１実施例の発光ブロックの電気回路である。
【図５】第１実施例の発光ブロックの面状発光部の構成を示す平面図である。
【図６】第１実施例の発光ブロックの面状発光部の構成を示す側面図である。
【図７】第１実施例の面状発光部における光の反射を示す模式図である。
【図８】第２実施例の発光ブロックを点状発光手段側から見た状態を示す平面図である。
【図９】第２実施例の発光ブロックの内部構成を示す断面図である。
【図１０】第３実施例の発光ブロックを太陽電池側から見た状態を示す平面図である。
【図１１】第３実施例の発光ブロックの内部構成を示す断面図である。
【図１２】第４実施例の発光ブロックを太陽電池側から見た状態を示す平面図である。
【図１３】第４実施例の発光ブロックの内部構成を示す断面図である。
【図１４】変形例の発光ブロックに用いるディスプレイシートを示す平面図である。
【符号の説明】
１ …ブロック本体
１ａ …第１の箱部
１ｂ …第２の箱部
１Ａ …ブロック面部
２ …太陽電池
３ …電気二重層コンデンサ
４ …面状発光部
４Ａ …発光面
４Ｂ …透明プレート
４Ｃ，４Ｄ …端面
４Ｅ〜４Ｌ …発光ダイオード
４Ｍ …透明プレートの表面
４Ｎ …透明プレートの裏面
４Ｏ …白色塗膜
４Ｐ …白色シート
９ …発光制御回路
１１ …ディスプレイプレート（表示部材）
１１Ａ …透明領域（光透過領域）
１１Ｂ …黒色領域（遮光領域）
１２ …プレート
１２ａ …装着孔
１３ …採光部

Claims

互いに反対側に向けられた一対のブロック面部を露出させた状態で埋め込まれて施工される発光ブロックであって、
一方のブロック面部を透過した太陽光を受光して起電力を発生するように配置した太陽電池と、
太陽電池に発生した電力を蓄積する電気二重層コンデンサと、
発光させようとする、他方のブロック面部の裏面に発光面を臨ませるようにして配置した発光手段と、
周囲照度が予め定めた設定照度以下の場合には電気二重層コンデンサの蓄積電力を発光手段へ自動的に供給して発光手段の発光面を光らせる発光制御手段とを、
透明または半透明のブロック本体に内蔵していることを特徴とする発光ブロック。
請求項１に記載の発光ブロックにおいて、前記発光手段を、面状発光手段または点状発光手段としたことを特徴とする発光ブロック。
請求項２に記載の発光ブロックにおいて、前記面状発光手段は、ブロック面部に対して面平行の状態で配置された透明プレートと、透明プレートの端面側から透明プレート内へ面方向に向けて光を入射する投光手段と、透明プレートにおけるブロック面部に近い方の表面側を光散乱面とする光散乱手段と、透明プレートにおけるブロック面部に遠い方の面を光反射面とする光反射手段とを有することを特徴とする発光ブロック。
請求項１または２に記載の発光ブロックにおいて、前記太陽電池と前記発光手段の面積はブロック面部に比べて小さく構成されていることを特徴とする発光ブロック。
請求項１または２に記載の発光ブロックにおいて、前記太陽電池は受光した太陽光の一部をそのまま透過させるよう半透過型に構成され、前記発光手段の面積はブロック面部より小さく構成されていることを特徴とする発光ブロック。
請求項２から５のいずれかに記載の発光ブロックにおいて、前記面状発光手段の発光面に表示部材が設けられていることを特徴とする発光ブロック。
請求項６に記載の発光ブロックにおいて、前記表示部材が光透過領域と遮光領域の組み合わせにより構成されているとともに、遮光領域の裏側に光反射面が設けられていることを特徴とする発光ブロック。