JPH087626A - 光入出装置及びその製造方法並びにこれを使用する光電変換システム及びこれに使用されるマイクロレンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は採光、集光を行う光入出装置に関
し、光エネルギの高効率利用を図ることを目的とする。 【構成】 所定波長の光が照射されると、照射部分が周
囲より高屈折率となる光屈折部材の屈折部１２ｃの第１
の面にピンホール１４が所定数形成される。そして、屈
折部１２ｃ内に、ピンホール１４より第２の面１５への
方向に円錐形状の周囲より屈折率の高い高屈折率領域１
６ａが所定数形成される構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、採光、集光を行う光入
出装置に関する。

【０００２】近年、都市部での生活環境の変化に伴って
自然光の採光状態が悪化してきている。また、資源問題
や環境問題より太陽電池の研究が進んでおり、低コスト
化と高効率化が望まれている。そのため、照明や駆動電
源等の光エネルギの高効率利用を図る必要がある。

【０００３】

【従来の技術】現在、都市部での構造変化より建築物が
密集してきており、日当たりが悪化して昼夜を問わず照
明器具が使用されているが、建築構造で多くの採光窓を
使用することが行われている。また、地下室や地下道で
はできる限りの光を採り入れるために採光通気孔等が設
けられている。

【０００４】一方、資源問題や環境問題より太陽電池の
研究が進み、光電変換材料としてアモルファスシリコン
によるものが効率的に実現できるものとして開発、実用
化されている。

【０００５】また、種々の電子機器のうち、携帯用の、
例えばポータブルコンピュータはバッテリ駆動であり、
ディスプレイやディスクドライブ等への電力供給能力の
向上から２次電池が採用されているが半永久的な電源に
はならないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、建築等で採用
される採光窓や採光通気孔はガラス窓や、単なる外部と
連通しているもので、それらの大きさに依存することか
ら限界があり、光エネルギが十分に利用されていない。

【０００７】また、太陽電池は大面積の半導体デバイス
であり、コスト高、かつ製造においてプラズマエッチン
グによる大消費電力、有毒ガスの発生等の問題があると
共に、自然光をそのまま利用することから光エネルギを
十分に利用していないという問題がある。

【０００８】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、光エネルギの高効率利用を図る光入出装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１では、光透過部材の光入出を行う第１の面
に形成された所定数の微小開口部と、該光透過部材内
で、該微小開口部より第１の面と対向する第２の面への
方向に広がり形状に形成され、周囲より屈折率の高い所
定数の高屈折率領域と、を有して光入出装置が構成され
る。

【００１０】請求項２では、前記微小開口部は、同等の
開口系厚さの屈折領域のマイクロレンズを備える。

【００１１】請求項３では、前記微小開口部の前部又は
後部に、電気的、温度、光強度の何れかで光透過率が変
化される光変調手段が設けられる。

【００１２】請求項４では、前記第２の面上に、前記高
屈折率領域に対応する集光体が所定数形成される。

【００１３】請求項５では、所定波長の光の照射によ
り、又はその後処理で当該照射部分が周囲より屈折率が
高くなる光屈折率部材の第１の面に、微小開口部を所定
数形成する工程と、該第１の面側より該光屈折率部材が
感光する光を照射して、該照射部分に周囲より屈折率の
高い高屈折率領域を所定数形成する工程と、を含んで光
入出装置の製造方法を構成する。

【００１４】請求項６では、所定波長の光が照射される
と当該照射部分が硬化する感光部材の第１の面に、微小
開口部を所定数形成する工程と、該第１の面より該感光
部材が感光する光を照射する工程と、現像により該光照
射による硬化部分以外の部分を除去して屈折領域を形成
する工程と、を含んで光入出装置の製造方法を構成す
る。

【００１５】請求項７では、前記屈折領域の周囲に、該
屈折領域より屈折率の小の低屈折領域を形成する。

【００１６】請求項８では、所定波長の光が照射される
と当該照射部分が溶化する感光部材の第１の面に、微小
開口部を所定数形成する工程と、該第１の面より該感光
部材が感光する光を照射する工程と、現像により該光照
射による溶化部分を除去する工程と、該除去された部分
に、周囲より屈折率の高い高屈折率領域を形成する工程
と、を含んで光入出装置の製造方法を構成する。

【００１７】請求項９では、透明基板の一方面に微小開
口部を所定数形成する工程と、該微小開口部が形成され
た該透明基板の一方面上に、所定波長の光が照射される
と当該照射部分が硬化する感光部材を形成する工程と、
該透明基板の一方面に対向する他方面側より該感光部材
の感光する光を照射する工程と、現像により該光照射に
よる硬化部分以外の部分を除去して該硬化部分を屈折領
域とする工程と、を含んでマイクロレンズの製造方法を
構成する。

【００１８】請求項１０では、透明基板の一方面に微小
開口部を所定数形成する工程と、該微小開口部が形成さ
れた該透明基板の一方面上に、所定波長の光の照射によ
り、又はその後処理で当該照射部分が周囲より屈折率が
高くなる光屈折率部材を形成する工程と、該透明基板の
一方面に対向する他方面側より該光屈折率部材の感光す
る光を照射して、該照射部分に周囲より屈折率の高い屈
折領域を形成する工程と、を含んでマイクロレンズの製
造方法を構成する。

【００１９】請求項１１では、前記屈折領域に、光照射
又は加熱を行う。

【００２０】請求項１２では、前記それぞれの微小開口
部に、該微小開口部への光入出を行わせる導光手段が設
けられる光入出装置を構成する。

【００２１】請求項１３では、前記導光手段は、前記微
小開口部に応じた導光部材の一端面が配置され、他端面
が単一の光入出に合流／分岐されて形成される。

【００２２】請求項１４では、前記導光手段は、前記微
小開口部に応じた導光部材の一端面が配置され、他端面
が集合状態に配置される。

【００２３】請求項１５では、前記微小開口部を、水平
及び垂直方向の少なくとも一方向に斜め状に配列形成さ
れ、該微小開口部に対応する前記高屈折率領域が形成さ
れる。

【００２４】請求項１６では、前記それぞれの微小開口
部に、該微小開口部への光入出を行わせる導波手段が設
けられる。

【００２５】請求項１７では、前記導波手段は、前記微
小開口部に対して光路を変更させる光路変更手段がそれ
ぞれ設けられる。

【００２６】請求項１８では、前記導波手段は、第１の
導波路と、該第１の導波路に合流／分岐する前記微小開
口部に対応して形成される第２の導波路とで構成され
る。

【００２７】請求項１９では、前記導波手段の光入出端
面に、それぞれの導波路又は合流／分岐された導波路に
光入出させる導光部材が所定数設けられる。

【００２８】請求項２０では、請求項１２〜１９の何れ
かに記載の光入出装置の導光手段及び導波手段の開放端
面に、光電変換を行わせる光電変換手段が設けられて光
電変換システムを構成する。

【００２９】請求項２１では、前記光電変換手段に、該
光電変換手段からの発生電気を蓄える蓄電手段が設けら
れる。

【００３０】請求項２２では、前記光電変換手段は、前
記導光手段及び導波手段上に形成される。

【００３１】請求項２３では、前記光入出装置の前記導
光手段及び前記導波手段の開放端面に、前記光電変換手
段と光出射を行う導光部材との間で光路を変更する光路
変更手段が設けられる。

【００３２】請求項２４では、前記光電変換手段に接続
された前記蓄電手段より、適宜給電される発光手段が設
けられ、該発光手段の発光面に前記導光部材に合流され
る第２の導光部材が設けられる。

【００３３】

【作用】上述のように請求項１の発明では、光透過部材
の第１の面に所定数の微小開口部が形成され、微小開口
部より第２の面に向かって広がり形状の高屈折率領域が
形成される。これにより、第２の面からの光が自動的に
微小開口部に集められて採光効率が向上され、光エネル
ギの高効率利用を図ることが可能となる。

【００３４】請求項２の発明では、微小開口部がマイク
ロレンズを備える。これにより、さらなる光エネルギの
高効率利用を図ることが可能となる。

【００３５】請求項３の発明では、微小開口部の前部又
は後部で光変調手段が光透過率を変化させる。これによ
り、文字、図形の表示を行うことが可能となる。

【００３６】請求項４の発明では、集光体が第２の面か
らの光を集光する。これにより、採光効率がさらに向上
され、光エネルギの高効率利用を図ることが可能であ
る。

【００３７】請求項５〜８の発明では、光屈折率部材又
は感光部材の第１の面に微小開口部を形成し、これより
感光する光を照射して周囲より屈折率の高い高屈折率領
域が形成される。これにより、微小開口部をマスクとし
て容易に高屈折率領域を形成することが可能となり、製
造コストの低減を図ることが可能となる。

【００３８】請求項９及び１０の発明では、透明基板の
一方面に微小開口部を形成し、この上に感光部材又は光
屈折率部材を形成し、透明基板側より感光する光を照射
してマイクロレンズが形成される。これにより、微小開
口部をマスクとして容易にマイクロレンズを形成するこ
とが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能と
なる。

【００３９】請求項１１の発明では、形成された屈折領
域のマイクロレンズに光照射又は加熱を行う。これによ
り、組成の硬化度や安定度の確定度の増強を図ることが
可能となる。

【００４０】請求項１２〜１４の発明では、それぞれの
微小開口部に導光する導光部材の導光手段により光入出
させる。これにより、採光効率の向上に加えて、導光手
段での集光又は分割が可能となって光エネルギの高効率
利用を図ることが可能となる。

【００４１】請求項１５の発明では、微小開口部及び高
屈折率領域の配列を水平、垂直方向の少なくとも何れか
の方向で斜め状に形成する。これにより、光路数を増加
させることが可能となって微小開口部及び高屈折率領域
の数を増加することが可能となり、光エネルギの高効率
利用を図ることが可能となる。

【００４２】請求項１６〜１９の発明では、所定方向に
斜め状に配列された所定数の微小開口部への光入出を行
わせる導波手段が導波路の光路変更、合流／分岐させ、
また導波路に導光部材で光入出させる。これにより、採
光効率の向上に加えて導波手段での集光、分岐が可能と
なって光エネルギの高効率利用を図ることが可能となめ
る。

【００４３】請求項２０〜２２の発明では、請求項１２
〜１９記載の光入出装置に光電変換手段を設けて電気を
発生させ、適宜蓄電手段で蓄電させる。これにより、光
エネルギを高効率利用した電源を構成することが可能と
なる。

【００４４】請求項２３の発明では、光路変更手段によ
り光電変換手段と導光部材との間で光路を変更させる。
これにより、光エネルギを高効率利用して、電源利用と
必要時の光直接利用とを行うことが可能となる。

【００４５】請求項２４の発明では、蓄電手段で点灯さ
れる発光手段からの発光を光直接利用時に合成させて光
出射させる。これにより、光量不足を補い光エネルギの
高効率利用を図ることが可能となる。

【００４６】

【実施例】図１に、本発明の第１実施例の構成図を示
す。図１（Ａ）は平面及び側断面の概略図、図１（Ｂ）
は側断面の詳細図である。

【００４７】図１（Ａ）は、光入出装置としての採光装
置１１を示したもので、板状の光透過部材の第１の面１
３に所定数の微小開口部であるピンホール（スリットで
もよい）１４が形成される。そして、光透過部材は内部
的にピンホール１４より第２の面１５に向かって広がり
形状の逆円錐形状（ピンホール１４が円形の場合であ
り、他のピンホール形状の場合は形状に応じた広がり形
状となる）の高屈折領域１６ａが形成される。なお、光
透過部材内の高屈折率領域１６ａ以外の部分は低屈折領
域（領域１６ａ，１６ｂの比較において屈折率の高低を
示す）１６ｂとなる。

【００４８】また、図１（Ｂ）に示すように、採光装置
１１は、第１の面１３となるピンホール１４が形成され
たマスク部１２ａと、透明基板部１２ｂと、屈折部１２
ｃとが積層された状態で構成される。なお、以下の説明
において、特に三層で示していないものは図１（Ａ）の
ように省略された概略図として示している。

【００４９】ピンホール１４は、ガラス、樹脂、金属等
の透明基板部１２ｂ上に、マスク部１２ａとなる金属、
荒らし、フィルタ等の遮光膜を形成し、最小幅が例えば
１〜１００μm のピンホール（又はスリット）１４をフ
ォトリソグラフィ、スクリーン印刷、プレス、射出成形
等により形成する。

【００５０】このような採光装置１１は、第２の面１５
より光を入射させる場合には高屈折率領域１６ａを伝播
してピンホール１４に集約させてピンホール１４より出
射される。また、第１の面１３より光を入射させる場合
には高屈折率領域１６ａを伝播して第２の面１５より発
散的に出射される。すなわち、第２の面１５からの照射
光は自動的にピンホール１４に集められて採光効率が向
上し、光エネルギの高効率利用を図ることができる。

【００５１】ここで、図２に、図１の屈折部の製造工程
図を示す。図２（Ａ）において屈折部１２ｃには光屈折
率材料が用いられる。光屈折率材料としては、例えばア
クリル系（ポリマ、オリゴマ、モノマ）バインダに高屈
折率カルバゾールモノマを添加し、それに増感剤、重合
開始剤等を添加したフォトポリマを用いる。この光屈折
率材料は光照射部分の屈折率が高くなるもので、感度は
通常４００〜７００nmである。

【００５２】なお、他のポリマやガラス等光照射で屈折
率が変化、またはその後の処理で屈折率が変化すれば何
れの材料のものを使用してもよい。

【００５３】続いて、図２（Ｂ）において、屈折部１２
ｃに、上述のように形成されたピンホール１４を有する
マスク部１２ａが設けられた透明基板１２ｂが接着剤等
により採り付けられ、マスク部１２ａ面より、例えば上
述の４００〜７００nmの書き込み光を照射する。この場
合、書き込み光は、ピンホール１４より広がりながら第
２の面１５より出射される。

【００５４】すなわち、図２（Ｃ）に示すように、ピン
ホール１４より逆円錐形状で屈折部１２ｃを通過し、屈
折部１２ｃの光が照射された逆円錐形状部分が屈折率が
高くなって、高屈折率領域１６ａが形成され、その他の
部分で低屈折率領域１６ｂが形成される。

【００５５】このような方法はＳＥＬＰＩＴ（Ｓｅｌｆ
ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ）と称され、生産性を向上させることができ
る。

【００５６】そして、適宜紫外線光照射又は加熱を行う
ことにより、当該高屈折率領域１６ａの確定化（硬化、
安定化、不活性化）の増強を図ることができる。

【００５７】このように、ピンホール１４を有するマス
ク部１２ａをマスクとして容易に高屈折率領域１６ａと
低屈折率領域１６ｂを形成することができるものであ
る。

【００５８】ここで、図３に、屈折部の他の製造方法の
説明図を示す。図３（Ａ）において、屈折部１２ｃに光
照射により不溶化（硬化）する感光材料（例えば光硬化
感光性ポリイミド・エポキシ樹脂、光硬化感光性ガラス
等）を用いて、マスク部１２ａが形成された透明基板１
２ｂが取り付けられる（ステップ（Ｓ）１）。

【００５９】そこで、マスク部１２ａ側より感光波長の
書き込み光を照射して光照射部分を硬化させ（Ｓ２）、
現像することにより、高屈折率領域１６ａのみを残して
他の部分が除去される（Ｓ３）。

【００６０】なお、屈折部１２ｃの高屈折率領域１６ａ
以下の部分に、これにより屈折率の低い材料を埋め込ん
でもよい。また、適宜、紫外線光の照射又は加熱によ
り、確定化の増強を図ることができる。

【００６１】また、図３（Ｂ）において、屈折部１２ｃ
に光照射による可溶化する感光材料（例えば光溶化感光
性ポリイミド・エポキシ樹脂、光溶化感光性ガラス等）
を用いて、マスク部１２ａが形成された透明基板１２ｂ
が取り付けられる（Ｓ１１）。

【００６２】続いて、マスク部１２ａ側より感光波長の
書き込み光を照射して光照射部分を溶化させ、現像によ
り当該部分を除去する（Ｓ１２）。

【００６３】そして、除去された逆円錐形状の空洞部分
に、周囲の低屈折率領域１６ｂより屈折率の高い材料を
注入して高屈折率領域１６ａを形成し、その上にカバー
を形成する（Ｓ１３）。

【００６４】なお、光屈折率材料や感光材料はベタで形
成することもできるが、開口部（ピンホール１４）ご
と、あるいはいくつかの開口部をまとめた単位ごとに分
離することもできる。例えば、溝やしきりを設けて分離
したり、材料を選択的に置くなど種々の方法がある。こ
れにより、材料の体積変化の影響が低減できる等のメリ
ットがある。

【００６５】図２及び図３に示すように、容易に高屈折
率領域１６ａを形成することができ、製造コストの低減
を図ることができる。

【００６６】次に、図４に、第１実施例の他の実施例の
構成図を示す。図４（Ａ）の採光装置１１は、図１に示
す第２の面１５上に、高屈折率領域１６ａに対応する集
光体１７ａが形成された集光部１７が形成されたもの
で、集光部１７の表面が第２の面１５ａとなる。これに
より、集光効率が向上して光エネルギの高効率利用を図
ることができる。

【００６７】集光体１７は例えばレンズ回折格子（機械
切り格子、ホログラフィック格子）、プリズム、先球フ
ァイバ等が採用される。

【００６８】図４（Ｂ）に示す採光装置１１は、図１に
示すピンホール１４のそれぞれに屈折領域であるマイク
ロレンズ１８（回折格子、プリズム等でもよい）を設け
て微小開口部としたものである。これにより、屈折部１
２ｃの高屈折率領域１６ａにおける第２の面１５への広
がり、すなわち逆円錐形状の頂点からの角度を大きくす
ることができ、第２の面１５の光入出のための領域の面
積を大きくすることができる。

【００６９】また、図４（Ｃ）に示す採光装置１１は、
図４（Ａ）と図４（Ｂ）を組み合わせて、屈折部１２ｃ
に集光体１７ａを有する集光部１７とマイクロレンズ１
８を設けたもので、更なる光エネルギの高効率利用を図
ることができる。

【００７０】ここで、図５に本発明のマイクロレンズ製
造の工程図を示す。まず、前述のように透明基板部１２
ｂ上にて遮光膜（マスク部１２ａ）が形成され（図５
（Ａ））、ピンホール１４が所定数形成される（図５
（Ｂ））。そこで、マスク部１２ａ上に開口系オーダの
厚さ（例えば数〜数十μm ）の光硬化性の感光材料膜１
８ａが形成され、透明基板部１２ｂ側より、感光波長の
書き込み光が照射される（図５（Ｃ））。

【００７１】続いて、現像することによりピンホール１
４以外の部分の感光材料が除去され、当該ピンホール１
４の部分にマイクロレンズ１８が形成される（図５
（Ｄ））。

【００７２】なお、その後適宜、紫外線光の照射又は加
熱により確定化の増強を図ることができる。また、マイ
クロレンズ１８部分に他の物質でカバーしてもよい。そ
して、透明基板部１２ｂを屈折部１２ｃに取り付け（図
５（Ｅ））、上述のように屈折部１２ｃに高屈折率領域
（１６ａ）が形成される。

【００７３】また、図６に、本発明の他のマイクロレン
ズ製造の工程図を示す。図６（Ａ），（Ｂ）は図５
（Ａ），（Ｂ）と同様であり、説明を省略する。図６
（Ｃ）において、マスク部１２ａ上に上述と同様の光屈
折率材料膜（例えば、フォトポリマ膜）１８ｂが形成さ
れ、透明基板１２ｂ側より感光波長の書き込み光を照射
する。

【００７４】光屈折率材料膜１６では光照射部分が高屈
折率となってマイクロレンズ１８が構成される（図６
（Ｄ））。その後、適宜、紫外線光の照射又は加熱によ
り確定化の増強を図ることができる。

【００７５】そして、透明基板１２ｂを屈折部１２ｃに
取り付け（図６（Ｅ））、上述のように屈折部１２ｃに
高屈折率領域（１６ａ）が形成される。

【００７６】このように、容易にマイクロレンズ１８を
形成することができ、製造コストの低減を図ることがで
きるものである。

【００７７】次に、図７に光変調部を設けた場合の断面
図を示す。図７（Ａ）〜（Ｄ）は、図１及び図４（Ａ）
〜（Ｃ）の第１の面１３に光変調部１９を設けたもの
で、光変調部１９の表面が第１の面１３ａとなる。

【００７８】光変調部１９は、例えば非線形光学ポリ
マ、エレクトロミック素子、ＬＣＤ（液晶素子）等が用
いられ、ピンホール１４やマイクロレンズ１８の開口付
近で光透過率を電圧又は電流に応じて変化させて選択的
に光透過させるものである。

【００７９】これにより、文字、図形の表示が可能とな
る。又、温度や光強度をモニタし電気的に透過率を制御
すると、天候や時間により適切な光透過状態を実現する
ことができる。更に、光強度又は温度により透過率が変
わるフォトクロミック（例えばスピロピラン）、サーモ
クロミック物質（例えば感熱色素や液晶）を用いれば、
自動コントロールをすることもできる。

【００８０】なお、光変調部１９をピンホール１４やマ
イクロレンズ１８と屈折部１２ｃとの間に設けてもよ
い。

【００８１】次に、図８に、本発明の第２実施例の構成
図を示す。又、図９に、第２実施例の他の実施例の構成
図を示す。図８（Ａ），（Ｂ）及び図９（Ａ），（Ｂ）
は光入出装置としての集送光装置２１を示したものであ
る。

【００８２】図８（Ａ）に示す集送光装置２１は図１に
示す採光装置１１のピンホール（又はスリット）１４の
それぞれに対応させて光ファイバ２２ａの一端面をアレ
イ状に設けたもので、他端面を合流させて光入出部２２
ｂを形成させた導光手段である導光部２２を設けたもの
である。

【００８３】光ファイバ２２ａは、例えば石英ファイ
バ、又はポリカーボネートやポリメタクリル酸メチル系
のプラスチックファイバ等で形成されたもので、シング
ルモード又は光閉じ込めの強いマルチモードで形成され
る。

【００８４】なお、所定数の光ファイバ２２ａを合流さ
せずにリボン状、束状の集合状態として他端面を光入出
部２２ｂとしてもよい。また、各光ファイバ２２ａの一
端面は、単独でピンホール１４に固定してもよく、一方
基板に設けて該基板をピンホール１４が形成されている
マスク部１２ａに取り付けてもよい。このことは図８
（Ｂ）及び図９（Ａ），（Ｂ）においても同様である。

【００８５】このような集送光装置２１は、導光部２２
の光入出部２２ｂの開放端面より光を照射すると、光フ
ァイバ２２ａを介して採光装置１１のピンホール１４に
導光され、高屈折率領域１６ａ内を拡散しながら進み、
第２の面１５より出射される。

【００８６】一方、採光装置１１における第２の面１５
上の高屈折率領域１６ａより入射される光は、各高屈折
率領域１６ａで収束されながら、各ピンホール１４で集
光され、更に光ファイバ２２ａを介して光入出部２２ｂ
の開放端面に集光される。

【００８７】このように、採光装置１１の採光効率の向
上に加えて導光部２２により集光又は分割されて、光エ
ネルギの高効率利用を図ることができるものである。

【００８８】また、図８（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す採
光装置１１に導光部２２を設けたもので、集光体１７ａ
により採光効率が更に向上される。

【００８９】同様に図９（Ａ）は図４（Ｂ）に示す採光
装置１１に導光部２２を設けたもので、図９（Ｂ）は図
４（Ｃ）に示す採光装置１１に導光部２２を設けたもの
である。すなわち、マイクロレンズ１８が設けられるこ
とで、採光装置１１の高屈折率領域１６ａの頂角が大き
くなって採光効率が更に向上されるものである。

【００９０】なお、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すようにピ
ンホール１４又はマイクロレンズ１８の前部（又は後
部）に光変調部１９を設けてもよい。

【００９１】次に、図１０に、本発明の第３実施例の構
成図を示す。又、図１１に、第３実施例の他の実施例を
示す。図１０（Ａ），（Ｂ）及び図１１（Ａ），（Ｂ）
は光入出装置としての集送光装置２１を示したものであ
る。

【００９２】図１０（Ａ）に示す集送光装置２１は、図
１に示す採光装置１１に形成されたピンホール１４が水
平又は垂直方向で斜め状に配列されて形成され、これに
応じて高屈折率領域１６ａにおいても水平又は垂直方向
で斜め状に配列させ、このような採光装置１１の第１の
面１３に導波手段である導波部２３が設けられる。

【００９３】導波部２３は、入力面がピンホール１４と
当接している開口面であり、出力面がピンホール１４の
斜め配列方向の側面であって、側面で導波路２３ａを合
流／分岐させて導光部材である光ファイバ２４で送光さ
れる。この場合、光路変更手段として入力面より出力面
を光路を変更させるためのミラー（又は回折格子、プリ
ズム、レンズ、垂直・斜め導波路、荒らし等でもよい）
２５がピンホール１４に対応して所定数設けられる。な
お、導波部２３をガラス等の基板に設けて取り付けても
よく、単独で取り付けてもよい。又、一本の光ファイバ
２４に合流させずに、図８に示すような導光部２２と同
様に形成してもよい。

【００９４】この導波部２３は、シングルモード又は光
閉じ込めの強いマルチモードで形成されるもので、例え
ばガラス導波路又はポリカードネートやポリメタクリル
酸メチルやポリイミドやポリスチレン系のポリマ導波路
で形成される。

【００９５】例えば、スピンコーティング、ディッピン
グ、ロールコーティング等で形成したポリマ膜を、プレ
ス、レーザ加工、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）、
フォトリソグラフィ加工、スクリーン印刷、射出成形等
で形成する。又、型を用いてプレス、射出成形、延伸等
で形成してもよい。

【００９６】このような集送光装置２１は、光ファイバ
２４の開放端面より光を照射すると、導波部２３を介し
て採光装置１１のピンホールに導光され、高屈折率領域
１６ａ内を拡散しながら進み、第２の面１５より出射さ
れる。

【００９７】一方、採光装置１１における第２の面１５
上の高屈折率領域１６ａより入射される光は、各高屈折
率領域１６ａで収束されながら各ピンホール１４で集光
され、更に導波部２３を介して光ファイバ２４の開放端
面に集光される。

【００９８】このように、採光装置１１の採光効率の向
上に加えて導波部２３により集光又は分割されて、光エ
ネルギの高効率利用を図ることができるものである。

【００９９】また、図１０（Ｂ）は、第１の面１５上に
高屈折率領域１６ａに対応した前述の集光体１７ａを備
えた集光部１７が設けられたもので採光効率を更に向上
させる。図１１（Ａ），（Ｂ）は図１０（Ａ），（Ｂ）
のピンホール１４にマイクロレンズ（回折格子、プリズ
ム等でもよい）１８を設けた場合であり、採光装置の高
屈折率領域１６ａの頂角を大きくして採光効率を更に向
上させている。

【０１００】なお、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すようにピ
ンホール１４又はマイクロレンズ１８の前部（又は後
部）に光変調部１９を設けてもよい。

【０１０１】続いて、図１２に、本発明の第４実施例の
構成図を示す。図１２は導波部２３ａを示したもので、
出力面方向に延びる所定数の第１の導波路２６ａの各導
波路２６ａに対して、斜め方向に配列された複数の開口
部分（採光装置１１のピンホール１４又はマイクロレン
ズ１８及び高屈折率領域１６ａが図のように配列）の群
からの合流／分岐した第２の導波路２６ｂが合流／分岐
させる構造としたものである。

【０１０２】これにより、開口数を増大させ、より光エ
ネルギの高効率利用を図ることができる。

【０１０３】次に、図１３に本発明の第５実施例の構成
図を示すと共に、図１４に第５実施例の他の実施例の構
成図を示す。図１３（Ａ），（Ｂ）及び図１４（Ａ），
（Ｂ）は上述の集送光装置２１を用いて光電変換システ
ム３１を示したものである。

【０１０４】図１３（Ａ），（Ｂ）に示す光電変換シス
テム３１は、図８（Ａ），（Ｂ）に示す集送光装置２１
における導光部２２の光入出部２２ｂの開放端面に光電
変換手段である光電変換部３２が配置され、適宜蓄電手
段である二次電池の蓄電器３３が接続される。

【０１０５】光電変換部３２はＳｉ（シリコン）、Ｇａ
Ａｓ（ガリウム・ヒ素）又はａ−Ｓｉ（アモルフアスシ
リコン）の素子又は素子アレイで形成され、又はフタロ
シアニン等の有機太陽電池が使用される。

【０１０６】このような光電変換システム３１は、採光
装置１１の第２の面１５上の各高屈折率領域１６ａより
入射される光が各ピンホール１４に集光され、導光部２
２で導光されて光電変換部３２を照射することによっ
て、発電させる。そして、蓄電器３３に蓄電されるもの
である。

【０１０７】これにより、光エネルギの高効率利用に加
えて、従来の太陽電池に比べて小型の光電変換部３２で
足り、製造時の消費電力、有毒ガス発生を低減させるこ
とができてクリーンな発電を行うことができると共に、
製造コストを低減させることができる。

【０１０８】同様に、図１３（Ｂ）に示す光電変換シス
テム３１は図８（Ｂ）の集送光装置２１の導光部２２の
開放端面に光電変換部３２及び適宜蓄電器３３を設けた
ものである。

【０１０９】また、図１４（Ａ），（Ｂ）の各光電変換
部３１は図９（Ａ），（Ｂ）に示す各集送光装置２１の
導光部２２の開放端面に光電変換部３２及び適宜蓄電器
３３を設けたものであり、図１３（Ａ）と同様の効果を
有するものである。

【０１１０】続いて、図１５に本発明の第６実施例の構
成図を示すと共に、図１６及び図１７に第６実施例の他
の実施例の構成図を示す。

【０１１１】図１５（Ａ），（Ｂ）及び図１６（Ａ），
（Ｂ）に示すそれぞれ光電変換システム３１は、それぞ
れ図１０（Ａ），（Ｂ）及び図１１（Ａ），（Ｂ）に示
す集送光装置２１における導波部２３の光ファイバ２４
の開放端面に上述と同様の光電変換部３２を設けたもの
である。そして、図示しないが、図１３（Ａ），（Ｂ）
及び図１４（Ａ），（Ｂ）と同様に光電変換部３２に蓄
電器を接続してもよい。この光電変換システム３１によ
っても、光エネルギの高効率利用に加えて導光部の代わ
りに導波部２３を用いてクリーンな発電を行い、製造コ
ストの低減を図ることができるものである。

【０１１２】また、図１７（Ａ），（Ｂ）に示す光電変
換システム３１は、光電変換部３２ａを導波部２３上に
形成したもので、他の構成は図１５（Ａ），（Ｂ）と同
様である。

【０１１３】すなわち、導波部２３は導波路２３ａを一
端で合流／分岐させたもので単一の導波路２３ａに相当
する大きさの光電変換部３２ａが導波部２３上に形成
し、モノリシック又はハイブリッドとして集積化を行っ
たものである。

【０１１４】一方、図１７（Ｃ），（Ｄ）に示す光電変
換システム３１は、マイクロレンズ１８を備えた採光装
置１１に設けられた導波部２３であって、導波路２３ａ
を一端で合流／分岐させずに、単独で導波する場合を示
しており、これに応じた大きさの光電変換部３２ｂが当
該導波部２３上にモノリシック又はハイブリッドに形成
して集積化を行ったものである。

【０１１５】このように、光エネルギの高効率利用に加
えて、モノリシック又はハイブリッド化することがで
き、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。

【０１１６】次に、図１８に、本発明の第７実施例の構
成図を示す。図１８（Ａ）〜（Ｃ）に示す光電変換シス
テム３１は、光直接利用及び発蓄電を行う場合を示した
ものである。

【０１１７】図１８（Ａ）において、集送光装置２１の
導光部２２（光ファイバ２４）が光路変更手段である光
スイッチ３４を介して光電変換部３２に光接続されるも
ので光電変換部３２に蓄電器３３が接続される。光スイ
ッチ３４は導光部材である光ファイバ３５ａと光電変換
部３２との間で光路を切換えるもので、機械式又は電子
式（例えばエレクトロオプティックスイッチ又はマグネ
ットオプティックスイッチ）のものが使用される。

【０１１８】また、蓄電器３３は発光手段である発光素
子（例えばＬＥＤ）３６に接続され、発光素子３６面に
第２の導光部材である光ファイバ３５ｂが配置される。
光ファイバ３５ａ，３５ｂは光利用時の光出力を行う導
光部材である光ファイバ３５に合流される。

【０１１９】図１８（Ａ）は充電時を示しており、光ス
イッチ３４は光電変換部３２側に位置される。すなわ
ち、集送光装置２１から導光される集光光が光スイッチ
３４を介して光電変換部３２を照射し、蓄電器３３に充
電される。

【０１２０】図１８（Ｂ）は光直接利用時を示してお
り、光スイッチ３４が光ファイバ３５ａ側に位置され、
集送光装置２１からの集光光が直接光ファイバ３５によ
り出射される。この場合、光量不足のときには蓄電器３
３より発光素子３６を点灯させ、光ファイバ３５ｂを介
して合流させて光ファイバ３５より出射させる。

【０１２１】図１８（Ｃ）は、発生光利用時を示したも
ので、光スイッチ３４は光電変換部３２側に位置され
る。そして、集送光装置２１からの集光光で蓄電器３３
に一旦充電しておき、夜間等で光利用する場合に、蓄電
器３３より発光素子３６を発光させて光ファイバ３５，
３５ｂにより出射させるものである。

【０１２２】このように、半永久的に使用可能な電源を
実現することができるものである。

【０１２３】次に、図１９に、本発明の第１適用例の説
明図を示す。図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の光電変
換システム３１を建築物４１，４２（道路４３）及び移
動体としての例えば自動車４４の屋内の壁、屋根、窓、
塀、道路４３等に採光装置１１部分を配設されるもので
ある。

【０１２４】例えば、図１９（Ｄ）に示すように、部屋
４５内に光直接利用の光コンセント４６ａ〜４６ｃや天
井照明部４６ｄ，壁照明部４６ｅを配設すると共に、蓄
電器３３からの電源供給の電源コンセント４７を配設す
る。

【０１２５】これにより、照明部４６ｄ，４６ｅで部屋
４５を照明し（不要時はカーテンや前述の光変調器等で
遮光）、光コンセント４６ｃより例えば光電変換部４８
ａを有するポータブルコンピュータ４８を駆動すると共
に、電源コンセント４７より通常の電子機器４９等を駆
動することができるものである。

【０１２６】例えば、バックライトを用いて、前述のよ
うに光変調部１９により光透過率を電圧又は電流に応じ
て変化させることにより、選択的な光透過ができ、文
字、図形の表示も可能なディスプレイとなる。また、光
強度をモニタし電気的に透過率を制御すると、周囲の環
境に応じて適切な光透過状態を実現することができる。

【０１２７】なお、電車、飛行機、船等の乗り物や地
面、橋、広場、グラウンド、崖、海岸、島等に用途を拡
げることが可能である。

【０１２８】次に、図２０に、本発明の第２適用例の説
明図を示す。図２０（Ａ）は、通信・情報機器・電子機
器の例えばポータブルコンピュータ４８に光電変換部４
８ａを設け、これに集送光装置２１より導光部２２を介
して光を供給して駆動する場合を示している。

【０１２９】また、図２０（Ｂ）は、ポータブルコンピ
ュータ４８の電源部４８ｂに、光電変換システム３１よ
り電源供給して駆動する場合を示している。

【０１３０】さらに、図２０（Ｃ）は、ポータブルコン
ピュータ４８に直接光電変換システム３１を設け、照明
光より駆動する場合を示したものである。

【０１３１】なお、ポータブルコンピュータ４８に限ら
ず種々の機器に低コストで適用することができるもので
ある。

【０１３２】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
光透過部材の第１の面に所定数の微小開口部が形成さ
れ、微小開口部より第２の面に向かって広がり形状の高
屈折率領域が形成されることにより、第２の面からの光
が自動的に微小開口部に集められて採光効率が向上さ
れ、光エネルギの高効率利用を図ることができる。

【０１３３】請求項２の発明によれば、微小開口部がマ
イクロレンズを備えることにより、さらなる光エネルギ
の高効率利用を図ることができる。

【０１３４】請求項３の発明によれば、微小開口部の前
部又は後部で光変調手段が光透過率を変化させることに
より、文字、図形の表示を行うことができる。

【０１３５】請求項４の発明によれば、集光体が第２の
面からの光を集光することにより、採光効率がさらに向
上され、光エネルギの高効率利用を図ることができる。

【０１３６】請求項５〜８の発明によれば、光屈折率部
材又は感光部材の第１の面に微小開口部を形成し、これ
より感光する光を照射して周囲より屈折率の高い高屈折
率領域が形成されることにより、微小開口部をマスクと
して容易に高屈折率領域を形成することが可能となり、
製造コストの低減を図ることができる。

【０１３７】請求項９及び１０の発明によれば、透明基
板の一方面に微小開口部を形成し、この上に感光部材又
は光屈折率部材を形成し、透明基板側より感光する光を
照射してマイクロレンズが形成されることにより、微小
開口部をマスクとして容易にマイクロレンズを形成する
ことが可能となり、製造コストの低減を図ることができ
る。

【０１３８】請求項１１の発明によれば、形成された屈
折領域のマイクロレンズに光照射又は加熱を行うことに
より、組成の硬化度や安定度の確定度の増強を図ること
ができる。

【０１３９】請求項１２〜１４の発明によれば、それぞ
れの微小開口部に導光する導光部材の導光手段により光
入出させることにより、採光効率の向上に加えて、導光
手段での集光又は分割が可能となって光エネルギの高効
率利用を図ることができる。

【０１４０】請求項１５の発明によれば、微小開口部及
び高屈折率領域の配列を水平、垂直方向の少なくとも何
れかの方向で斜め状に形成することにより、光路数を増
加させることが可能となり、光エネルギの高効率利用を
図ることができる。

【０１４１】請求項１６〜１９の発明によれば、所定方
向に斜め状に配列された所定数の微小開口部への光入出
を行わせる導波手段が導波路の光路変更、合流／分岐さ
せ、また導波路に導光部材で光入出させることにより、
採光効率の向上に加えて導波手段での集光、分岐が可能
となって光エネルギの高効率利用を図ることができる。

【０１４２】請求項２０〜２２の発明によれば、請求項
１２〜１９記載の光入出装置に光電変換手段を設けて電
気を発生させ、適宜蓄電手段で蓄電させることにより、
光エネルギを高効率利用した電源を構成することができ
る。

【０１４３】請求項２３の発明によれば、光路変更手段
により光電変換手段と導光部材との間で光路を変更させ
ることにより、光エネルギを高効率利用して、電源利用
と必要時の光直接利用とを行うことができる。

【０１４４】請求項２４の発明によれば、蓄電手段で点
灯される発光手段からの発光を光直接利用時に合成させ
て光出射させることにより、光量不足を補い光エネルギ
の高効率利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成図である。

【図２】図１の屈折部の製造工程図である。

【図３】屈折部の他の製造方法の説明図である。

【図４】第１実施例の他の実施例の構成図である。

【図５】本発明のマイクロレンズ製造の工程図である。

【図６】本発明の他のマイクロレンズ製造の工程図であ
る。

【図７】光変調部を設けた場合の断面図である。

【図８】本発明の第２実施例の構成図である。

【図９】第２実施例の他の実施例の構成図である。

【図１０】本発明の第３実施例の構成図である。

【図１１】第３実施例の他の実施例の構成図である。

【図１２】本発明の第４実施例の構成図である。

【図１３】本発明の第５実施例の構成図である。

【図１４】第５実施例の他の実施例の構成図である。

【図１５】本発明の第６実施例の構成図である。

【図１６】第６実施例の他の実施例（１）の構成図であ
る。

【図１７】第６実施例の他の実施例（２）の構成図であ
る。

【図１８】本発明の第７実施例の構成図である。

【図１９】本発明の第１適用例の説明図である。

【図２０】本発明の第２適用例の説明図である。

【符号の説明】

１１ 採光装置 １２ａ マスク部 １２ｂ 透明基板部 １２ｃ 屈折部 １３，１３ａ 第１の面 １４ ピンホール １５，１５ａ 第２の面 １６ａ 高屈折率領域 １６ｂ 低屈折率領域 １７ 集光部 １７ａ 集光体 １８ マイクロレンズ １９ 光変調部 ２１ 集送光装置 ２２ 導光部 ２２ａ 光ファイバ ２２ｂ 光入出部 ２３，２３_A 導波部 ２３ａ 導波路 ２４ 光ファイバ ２５ ミラー ３１ 光電変換システム ３２ 光電変換部 ３３ 蓄電器 ３４ 光スイッチ ３５ 光ファイバ ３６ 発光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本吉 勝貞 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 青木 重憲 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 外山 弥 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 米田 泰博 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 丹羽 紘一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 比屋根 正雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過部材の光入出を行う第１の面（１
   ３）に形成された所定数の微小開口部（１４，１８）
   と、 該光透過部材内で、該微小開口部（１４，１８）より第
   １の面（１３）と対向する第２の面（１５）への方向に
   広がり形状に形成され、周囲より屈折率の高い所定数の
   高屈折率領域（１６ａ）と、 を有することを特徴とする光入出装置。
2. 【請求項２】 前記微小開口部（１４）は、同等の開口
   系厚さの屈折領域のマイクロレンズ（１８）を備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光入出装置。
3. 【請求項３】 前記微小開口部（１４，１８）の前部又
   は後部に、電気的、温度、光強度の何れかで光透過率が
   変化される光変調手段（１９）が設けられることを特徴
   とする請求項１又は２記載の光入出装置。
4. 【請求項４】 前記第２の面（１５）上に、前記高屈折
   率領域（１６ａ）に対応する集光体（１７ａ）が所定数
   形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項
   に記載の光入出装置。
5. 【請求項５】 所定波長の光の照射により、又はその後
   処理で当該照射部分が周囲より屈折率が高くなる光屈折
   率部材（１２ｃ）の第１の面（１３）に、微小開口部
   （１４，１８）を所定数形成する工程と、 該第１の面（１３）側より該光屈折率部材（１２ｃ）が
   感光する光を照射して、該照射部分に周囲より屈折率の
   高い高屈折率領域（１６ａ）を所定数形成する工程と、 を含むことを特徴とする光入出装置の製造方法。
6. 【請求項６】 所定波長の光が照射されると当該照射部
   分が硬化する感光部材（１２ｃ）の第１の面（１３）
   に、微小開口部（１４，１８）を所定数形成する工程
   と、 該第１の面（１３）より該感光部材（１２ｃ）が感光す
   る光を照射する工程と、 現像により該光照射による硬化部分以外の部分を除去し
   て屈折領域（１６ａ）を形成する工程と、 を含むことを特徴とする光入出装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記屈折領域（１６ａ）の周囲に、該屈
   折領域より屈折率の小の低屈折領域（１６ｂ）を形成す
   ることを特徴とする請求項６記載の光入出装置の製造方
   法。
8. 【請求項８】 所定波長の光が照射されると当該照射部
   分が溶化する感光部材（１２ｃ）の第１の面に、微小開
   口部（１４，１８）を所定数形成する工程と、 該第１の面（１３）より該感光部材（１２ｃ）が感光す
   る光を照射する工程と、 現像により該光照射による溶化部分を除去する工程と、 該除去された部分に、周囲より屈折率の高い高屈折率領
   域（１６ａ）を形成する工程と、 を含むことを特徴とする光入出装置の製造方法。
9. 【請求項９】 透明基板（１２ｂ）の一方面に微小開口
   部（１４）を所定数形成する工程と、 該微小開口部（１４）が形成された該透明基板（１２
   ｂ）の一方面上に、所定波長の光が照射されると当該照
   射部分が硬化する感光部材（１８ａ）を形成する工程
   と、 該透明基板（１２ｂ）の一方面に対向する他方面側より
   該感光部材（１８ａ）の感光する光を照射する工程と、 現像により該光照射による硬化部分以外の部分を除去し
   て該硬化部分を屈折領域（１８）とする工程と、 を含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
10. 【請求項１０】 透明基板（１２ｂ）の一方面に微小開
    口部（１４）を所定数形成する工程と、 該微小開口部（１４）が形成された該透明基板（１２
    ｂ）の一方面上に、所定波長の光の照射により、又はそ
    の後処理で当該照射部分が周囲より屈折率が高くなる光
    屈折率部材（１８ａ）を形成する工程と、 該透明基板（１２ｂ）の一方面に対向する他方面側より
    該光屈折率部材（１８ａ）の感光する光を照射して、該
    照射部分に周囲より屈折率の高い屈折領域（１８）を形
    成する工程と、 を含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記屈折領域（１８）に、光照射又は
    加熱を行うことを特徴とする請求項９又は１０記載のマ
    イクロレンズの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記それぞれの微小開口部（１４，１
    ８）に、該微小開口部（１４，１８）への光入出を行わ
    せる導光手段（２２）が設けられることを特徴とする請
    求項１〜４の何れか一項に記載の光入出装置。
13. 【請求項１３】 前記導光手段（２２）は、前記微小開
    口部（１４，１８）に応じた導光部材（２２ｂ）の一端
    面が配置され、他端面が単一の光入出（２２ｂ）に合流
    ／分岐されて形成されることを特徴とする請求項１２記
    載の光入出装置。
14. 【請求項１４】 前記導光手段（２２）は、前記微小開
    口部（１４，１８）に応じた導光部材（２２ｂ）の一端
    面が配置され、他端面が集合状態に配置されることを特
    徴とする請求項１２記載の光入出装置。
15. 【請求項１５】 前記微小開口部（１４，１８）を、水
    平及び垂直方向の少なくとも一方向に斜め状に配列形成
    され、該微小開口部（１４，１８）に対応する前記高屈
    折率領域（１６ａ）が形成されることを特徴とする請求
    項１〜４の何れか一項に記載の光入出装置。
16. 【請求項１６】 前記それぞれの微小開口部（１４，１
    ８）に、該微小開口部（１４，１８）への光入出を行わ
    せる導波手段（２３，２３_A ）が設けられることを特徴
    とする請求項１５記載の光入出装置。
17. 【請求項１７】 前記導波手段（２３，２３_A ）は、前
    記微小開口部（１４，１８）に対して光路を変更させる
    光路変更手段（２５）がそれぞれ設けられることを特徴
    とする請求項１６記載の光入出装置。
18. 【請求項１８】 前記導波手段（２３，２３_A ）は、第
    １の導波路（２６ａ）と、該第１の導波路（２６ａ）に
    合流／分岐する前記微小開口部（１４，１８）に対応し
    て形成される第２の導波路（２６ｂ）とで構成されるこ
    とを特徴とする請求項１６又は１７記載の光入出装置。
19. 【請求項１９】 前記導波手段（２３，２３_A ）の光入
    出端面に、それぞれの導波路又は合流／分岐された導波
    路に光入出させる導光部材（２４）が所定数設けられる
    ことを特徴とする請求項１６〜１８の何れか一項に記載
    の光入出装置。
20. 【請求項２０】 請求項１２〜１９の何れかに記載の光
    入出装置（２１）の導光手段（２２）及び導波手段（２
    ３，２３_A ）の開放端面に、光電変換を行わせる光電変
    換手段（３２）が設けられることを特徴とする光電変換
    システム。
21. 【請求項２１】 前記光電変換手段（３２）に、該光電
    変換手段（３２）からの発生電気を蓄える蓄電手段（３
    ３）が設けられることを特徴とする請求項２０記載の光
    電変換システム。
22. 【請求項２２】 前記光電変換手段（３２）は、前記導
    光手段（２２）及び導波手段（２３，２３_A ）上に形成
    されることを特徴とする請求項２０記載又は２１記載の
    光電変換システム。
23. 【請求項２３】 前記光入出装置（２１）の前記導光手
    段（２２）及び前記導波手段（２３，２３_A ）の開放端
    面に、前記光電変換手段（３２）と光出射を行う導光部
    材（３５ａ）との間で光路を変更する光路変更手段（３
    ４）が設けられることを特徴とする請求項２０〜２２の
    何れか一項に記載の光入出装置。
24. 【請求項２４】 前記光電変換手段（３２）に接続され
    た前記蓄電手段（３３）より、適宜給電される発光手段
    （３６）が設けられ、該発光手段（３６）の発光面に前
    記導光部材（３５ａ）に合流される第２の導光部材（３
    ５ｂ）が設けられることを特徴とする請求項２３記載の
    光電変換システム。