WO2010122905A1 - 照明装置 - Google Patents

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飯田　健太郎
山下　雅宣
聡志 麻生
望 仲尾
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コニカミノルタホールディングス株式会社
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device that performs solar power generation.
  • the solar power generation device is also used other than an automobile, for example, disposed in the optical path of the projector (see Patent Document 2), or disposed on the periphery of the display device (see Patent Document 3). It is used as a reflector for illumination (see Patent Document 4).
  • the electric power generated by the solar power generation device is determined by the installation area of the solar panel that absorbs sunlight, but in an electric vehicle, the surface area to which the solar panel can be attached is limited, so how can the installation area be reduced? The issue is whether to increase it. If this problem can be solved, more solar energy can be utilized.
  • the present invention is intended to provide a lighting device that realizes effective use of energy by using a light unnecessary for illumination for power generation as well as a new installation location of a solar panel.
  • an illuminating device of the present invention is an illuminating device that illuminates a front object, and can switch between a light source, a state of reflecting light and a state of transmitting light, and reflects light.
  • the chromic element provided around the light source so as to emit light from the light source forward in the state, and the chromic element on the side opposite to the light source, and visible light transmitted through the chromic element is visible.
  • a photoluminescence element that converts and reflects light other than light, and a translucent solar panel that is provided in front of the chromic element, transmits visible light, and generates power using light other than visible light.
  • the light source when the light source is turned off, a visible light included in sunlight is provided in a situation where illumination is unnecessary, such as daytime, by providing a control unit that controls the chromic element to transmit light.
  • Light passes through the translucent solar panel and chromic element, is converted into infrared light and ultraviolet light by the photoluminescence element and emitted, passes through the chromic element, and is absorbed by the translucent solar panel to generate electricity. Is done.
  • infrared light and ultraviolet light contained in sunlight are absorbed by the translucent solar panel to generate power.
  • the chromic element when the light source is turned on, the chromic element is mirror-finished in a situation where illumination is necessary such as at night by providing a control unit that controls the chromic element to reflect light. By doing so, the lighting device emits visible light and plays the role of original illumination. Furthermore, the lighting device generates power using light other than visible light from the light source, that is, light unnecessary for illumination.
  • the lighting device may include a control unit that controls to use the power generated by the translucent solar panel as the power of the light source. This eliminates the need to use an external control unit.
  • the lighting device may include a power storage unit that stores power generated by the translucent solar panel. This eliminates the need to use an external power storage unit.
  • the translucent solar panel may be provided along the light source side of the chromic element.
  • the installation area can be increased while the surface area on which the solar panel can be attached is limited.
  • this lighting device if this lighting device is applied to an automobile headlight or the like, it becomes a new installation place of the solar panel, and the installation area can be increased while the surface area to which the solar panel can be attached is limited. , More solar energy can be utilized. Moreover, since visible light contained in sunlight and light other than visible light are used for power generation, energy can be used effectively. Furthermore, by using light other than visible light from the light source for power generation, energy is recovered without waste, and effective use of energy is realized.
  • the illumination device of the present invention can be mounted in addition to an automobile, and of course, can be used alone. Is possible.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a lighting device 10 of the present invention.
  • the illumination device 10 includes a light source 11, a chromic element 12, a photoluminescence element 13, a control unit 14, a power storage unit 15, a lens 16, and a translucent solar panel 17.
  • the light source 11 only needs to emit at least visible light, and may include other infrared light or ultraviolet light.
  • a halogen lamp, an HID (High Intensity Discharge) lamp, a fluorescent lamp, an LED (Light Emitting Diode), or the like can be used as the light source 11, for example, a halogen lamp, an HID (High Intensity Discharge) lamp, a fluorescent lamp, an LED (Light Emitting Diode), or the like can be used.
  • a plurality of light sources 11 may be provided.
  • the chromic element 12 is formed in an umbrella shape around the light source 11 so that the light from the light source 11 is reflected and irradiated forward.
  • the chromic element 12 is an element whose light physical properties are reversibly changed by an external stimulus.
  • a state in which light and sunlight from the light source 11 are reflected by application of a voltage (mirroring) and An electrochromic element that can switch between a state of transmitting light and sunlight (transparency) is used. Specific examples and operations of the chromic element 12 will be described later.
  • the photoluminescence element 13 is provided on the opposite side of the chromic element 12 from the light source 11. In FIG. 1, the photoluminescence element 13 is provided along the entire outer surface of the chromic element 12, but may be provided on a part of the outer side of the chromic element 12.
  • the photoluminescence element 13 is an element that converts visible light into light other than visible light.
  • the photoluminescence element 13 converts visible light into infrared light and / or ultraviolet light.
  • an element that converts visible light into infrared light and ultraviolet light is used.
  • a reflector (not shown) may be provided on the back surface of the photoluminescence element 13. Thereby, the converted light can be guided to the front surface without waste.
  • the control unit 14 is connected to the light source 11, the chromic element 12, and the power storage unit 15.
  • the control unit 14 performs control so that the power generated by the translucent solar panel 17 is used as the power of the light source 11. Specifically, the power generated by the translucent solar panel 17 is temporarily stored in the power storage unit 15, and the power extracted from the power storage unit 15 is supplied to the light source 11. Moreover, you may enable it to supply electric power to the light source 11 from the other power supply of the motor vehicle in which the illuminating device 10 is mounted.
  • the control unit 14 also controls driving of the chromic element 12.
  • the drive power at that time is supplied from another power source of the automobile on which the power storage unit 15 or the lighting device 10 is mounted.
  • control unit 14 is a part of the lighting device 10, but may be different from the lighting device 10, for example, connected to another control unit of the automobile.
  • the power storage unit 15 is connected to the translucent solar panel 17 and stores the electric power generated by the translucent solar panel 17, and a storage battery such as lithium ion, nickel / hydrogen, or lead can be used.
  • a storage battery such as lithium ion, nickel / hydrogen, or lead can be used.
  • the power storage unit 15 is a part of the lighting device 10, but may be different from the lighting device 10, for example, connected to another power storage unit of an automobile.
  • the electric power obtained by the solar power generation of the lighting device 10 may be used as the energy of the light source 11, or may be connected to another device and supplied thereto.
  • the lens 16 is used to efficiently irradiate light emitted from the light source forward, and guides sunlight to the translucent solar panel 17. Note that the lens 16 is not always necessary, and the illumination device 10 is established even if it is omitted.
  • the translucent solar panel 17 is provided on the opposite side of the light source 11 from the chromic element 12, that is, behind the lens 16. In FIG. 1, the translucent solar panel 17 is provided along the entire inner surface of the lens 16, but may be provided on a part of the inner side of the lens 16.
  • the translucent solar panel 17 is a panel that absorbs light other than visible light and transmits visible light.
  • a panel that absorbs infrared light and / or ultraviolet light can be used.
  • a panel that absorbs light and ultraviolet light is used.
  • an organic thin film type, a thin amorphous silicon type, a dye sensitized type panel or the like can be used.
  • the translucent solar panel 17 should just be provided at the light source 11 side of the chromic element 12 at least, for example, between the chromic element 12 and the light source 11, for example, between the chromic element 12 and the light source 11. You may provide along the inner side (light source 11 side) whole surface. This will be described later as another embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the transmission principle of the chromic element 12.
  • the chromic element 12 can employ a configuration as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-148230.
  • the transparent substrate 12a, the transparent electrode 12b, the chromic medium 12c, and the transparent electrode 12d are sequentially arranged from the photoluminescence element 13 side.
  • the transparent substrate 12e is laminated.
  • the transparent electrodes 12 b and 12 d are connected to the power storage unit 15, and a predetermined voltage is applied under the control of the control unit 14.
  • the transparent base materials 12a and 12e sufficient strength is required to hold the chromic medium 12c, and resin or glass can be used.
  • the transparent electrodes 12b and 12d ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) can be used.
  • the chromic medium 12c includes at least a chromic agent and an electrolyte. The state is liquid or gel.
  • a chromic medium 12c containing silver is used in order to realize a mirror surface.
  • FIG. 2 shows a state in which the chromic element 12 transmits light from the light source 11 and sunlight, and visible light (which may include light other than visible light) is chromic as indicated by solid arrows.
  • the light passes through the element 12 and reaches the photoluminescence element 13.
  • visible light is converted into infrared light and ultraviolet light by the photoluminescence element 13 and emitted, and the infrared light and ultraviolet light pass through the chromic element 12 again, as indicated by broken arrows.
  • a constant voltage may be applied for a certain period of time. Thereby, silver particles diffuse uniformly in the chromic medium 12c, and the chromic element 12 is made transparent.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the reflection principle of the chromic element 12.
  • FIG. 3 shows a state in which the chromic element 12 reflects light from the light source 11 and sunlight, and visible light is reflected from the surface of the chromic medium 12c as indicated by solid arrows, and is indicated by broken arrows. As described above, infrared light and ultraviolet light are reflected on the surface of the chromic medium 12c. To achieve this state, a pulse voltage may be applied for a certain time. As a result, silver particles are precipitated on the transparent electrode 12d side in the chromic medium 12c to form the reflective layer 12f, and the chromic element 12 is mirror-finished.
  • switching between mirroring and transparency of the chromic element 12 only requires application of a voltage at the time of switching, and thereafter the state is maintained without application of voltage, leading to reduction in power consumption. .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state of the illumination device 10 in a state where the light source 11 is turned off. This is a daytime use condition that does not require lighting of the headlights.
  • the control unit 14 controls the chromic element 12 to be transparent.
  • the chromic element 12 is made transparent when the light source 11 is turned off.
  • infrared light and ultraviolet light contained in sunlight pass through the lens 16 and are absorbed by the translucent solar panel 17 to generate power.
  • the electric power is stored in the power storage unit 15.
  • the lighting device 10 can generate power. Therefore, when it is applied to automobile headlights, etc., it becomes a new installation place for solar panels, and the installation area can be increased while the surface area to which solar panels can be attached is limited. Can be used. Moreover, since visible light contained in sunlight and light other than visible light are used for power generation, energy can be used effectively.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state of the illumination device 10 in a state where the light source 11 is turned on. This is a night use condition that requires lighting of the headlights.
  • the control unit 14 controls the chromic element 12 to be mirrored.
  • the chromic element 12 is mirrored in conjunction with the lighting of the light source 11.
  • infrared light and ultraviolet light from the light source 11 are directly absorbed by the translucent solar panel 17 and generated, and the electric power is stored in the power storage unit 15.
  • the light is reflected by the chromic element 12 and absorbed by the translucent solar panel 17 to generate power, and the power is stored in the power storage unit 15.
  • the illumination device 10 plays the role of the original illumination by emitting visible light. Therefore, there is no problem even if it is used in place of a conventional headlight of an automobile. Furthermore, the lighting device 10 uses light other than visible light from the light source 11, that is, light unnecessary for illumination, for power generation, thereby recovering energy of the power storage unit 15 without waste and realizing effective use of energy. Yes.
  • FIG. 6 is a schematic view of a lighting device 20 according to another embodiment of the present invention.
  • the illuminating device 20 is provided with a translucent solar panel 21 of the same type as the translucent solar panel 17 along the entire inner surface (the light source 11 side) of the chromic element 12. Is different from the above-described lighting device 10 in that is connected to the power storage unit 15, the other configuration is the same as that of the lighting device 10.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state of the illumination device 20 in another form in a state where the light source 11 is turned off. This is a daytime use condition that does not require lighting of the headlights.
  • the control unit 14 controls the chromic element 12 to be transparent.
  • the chromic element 12 is made transparent when the light source 11 is turned off.
  • infrared light and ultraviolet light contained in sunlight pass through the lens 16 and are absorbed by the translucent solar panel 21 to generate power.
  • the electric power is stored in the power storage unit 15.
  • the lighting device 10 can generate power. Therefore, when it is applied to automobile headlights, etc., it becomes a new installation place for solar panels, and the installation area can be increased while the surface area to which solar panels can be attached is limited. Can be used. Moreover, since visible light contained in sunlight and light other than visible light are used for power generation, energy can be used effectively.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state of the illumination device 10 in a state where the light source 11 is turned on. This is a night use condition that requires lighting of the headlights.
  • the control unit 14 controls the chromic element 12 to be mirrored.
  • the chromic element 12 is mirrored in conjunction with the lighting of the light source 11.
  • the visible light from the light source 11 is directly transmitted through the lens 16 and irradiated through the translucent solar panel 21 to be transmitted through the chromic element 12. Is reflected and transmitted through the lens 16 and irradiated.
  • infrared light and ultraviolet light from the light source 11 are directly transmitted through the lens 16 and are absorbed by the translucent solar panel 21 to generate power.
  • the electric power is stored in the power storage unit 15.
  • the illumination device 10 plays the role of original illumination by emitting light including visible light. Therefore, there is no problem even if it is used in place of a conventional headlight of an automobile. Furthermore, the illumination device 10 collects energy of the power storage unit 15 by using a part of light other than visible light from the light source 11, that is, a part of light unnecessary for illumination, for power generation, and effectively uses the energy. Is realized.
  • the illuminating device of the present invention can be used for exterior lighting of automobile headlights, tail lamps, turn lamps, and other vehicles, motorcycles, bicycles, airplanes, ships, and other vehicles. Can be used.

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Abstract

　本発明の前方の物体を照明する照明装置は、光源と、光を反射する状態と光を透過する状態とを切換可能で、光を反射する状態で前記光源からの光を前方に射出するように前記光源の周囲に設けられたクロミック素子と、前記クロミック素子の前記光源とは反対側に設けられ、前記クロミック素子を透過した可視光を可視光以外の光に変換して反射するフォトルミネセンス素子と、前記クロミック素子より前方に設けられ、可視光を透過するとともに、可視光以外の光で発電する透光性太陽光パネルとを備え、光源が消灯している場合はクロミック素子を透明化して太陽光発電し、一方、光源が点灯している場合はクロミック素子を鏡面化して光源の光を反射することで照明装置としてはたらくとともに、光源からの可視光以外の光で発電も行う。

Description

照明装置
　本発明は、太陽光発電を行う照明装置に関する。
　電気自動車の開発において重要な課題の一つに航続距離の延長がある。そのため、車体の軽量化やモータの高効率化などにより消費電力を削減することで航続距離を延ばすという取り組みがなされている。また、外部からエネルギーを供給することで航続距離を延ばすというアプローチもある。このアプローチの一つに、太陽光発電装置を取り付けた電気自動車が提案されている（特許文献１参照）。
　ところで、太陽光発電装置は自動車以外でも利用されており、例えば、投影機の光路中に配設されたり（特許文献２参照）、表示装置の周縁に配設されたり（特許文献３参照）、照明の反射板として利用されたり（特許文献４参照）している。
国際公開第２００７／０１３３８９号パンフレット 特開２００１－１８３６０２号公報 特開平５－２４９９０６号公報 特開２００５－１２９３６４号公報
　太陽光発電装置が生み出す電力は、およそ太陽光を吸収する太陽光パネルの設置面積によって決まるが、電気自動車においては、太陽光パネルを取り付けられる表面積が限られているため、いかにして設置面積を増やすかということが課題となる。この課題を解決できれば、より多くの太陽エネルギーを活用することができる。
　また、太陽光など多くの光には赤外線、可視光線、紫外線など様々な波長の光が含まれているので、できるだけ多くの種類の光を発電に利用できれば、エネルギーを有効活用することができる。
　本発明は、太陽光パネルの新たな設置場所とするとともに、照明に不要な光を発電に利用することで、エネルギーの有効活用を実現する照明装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明の照明装置は、前方の物体を照明する照明装置であって、光源と、光を反射する状態と光を透過する状態とを切換可能で、光を反射する状態で前記光源からの光を前方に射出するように前記光源の周囲に設けられたクロミック素子と、前記クロミック素子の前記光源とは反対側に設けられ、前記クロミック素子を透過した可視光を可視光以外の光に変換して反射するフォトルミネセンス素子と、前記クロミック素子より前方に設けられ、可視光を透過するとともに、可視光以外の光で発電する透光性太陽光パネルとを備えた構成とする。
　上記の照明装置において、前記光源が消灯している場合、前記クロミック素子を光を透過する状態に制御する制御部を備えることで、昼間など照明が不要な状況においては、太陽光に含まれる可視光が透光性太陽光パネル及びクロミック素子を透過し、フォトルミネセンス素子で赤外光及び紫外光に変換されて放出され、クロミック素子を透過し、透光性太陽光パネルで吸収されて発電される。また、太陽光に含まれる赤外光及び紫外光が透光性太陽光パネルで吸収されて発電される。
　また上記の照明装置において、前記光源が点灯している場合、前記クロミック素子を光を反射する状態に制御する制御部を備えることで、夜間など照明が必要な状況においては、クロミック素子を鏡面化することで、照明装置は可視光を放出し本来の照明の役割を果たす。さらに、照明装置は、光源からの可視光以外の光、つまり照明に不要な光で発電する。
　上記の照明装置において、前記透光性太陽光パネルが発電した電力を前記光源の電力として用いるように制御する制御部を備える構成としてもよい。これにより、外部の制御部を使う必要がなくなる。
　また上記の照明装置において、前記透光性太陽光パネルが発電した電力を蓄電する蓄電部を備える構成としてもよい。これにより、外部の蓄電部を使う必要がなくなる。
　また上記の照明装置において、前記透光性太陽光パネルが、前記クロミック素子の前記光源側に沿って設けられる構成としてもよい。
　この構成によれば、太陽光パネルを取り付けできる表面積が限られている中で設置面積をより増やすことができる。
　本発明によると、自動車のヘッドライトなどに本照明装置を適用すれば、太陽光パネルの新たな設置場所となり、太陽光パネルを取り付けられる表面積が限られている中で設置面積を増やすことができ、より多くの太陽エネルギーを活用することができる。また、太陽光に含まれる可視光及び可視光以外の光を発電に利用しているので、エネルギーを有効活用することができる。さらに、光源からの可視光以外の光を発電に利用することで、エネルギーを無駄なく回収し、エネルギーの有効活用を実現している。
本発明の照明装置の概略図である。 クロミック素子の透過原理を説明する図である。 クロミック素子の反射原理を説明する図である。 本発明の光源が消灯している状態の照明装置の様子を示す図である。 本発明の光源が点灯している状態の照明装置の様子を示す図である。 本発明の他の形態の照明装置の概略図である。 本発明の光源が消灯している状態の他の形態の照明装置の様子を示す図である。 本発明の光源が点灯している状態の他の形態の照明装置の様子を示す図である。
　以下の実施形態では、本発明の照明装置の適用例として自動車のヘッドライトを用いて説明するが、本発明の照明装置は自動車以外にも搭載可能であるし、当然、単体で使用することも可能である。
　図１は、本発明の照明装置１０の概略図である。照明装置１０は、光源１１と、クロミック素子１２と、フォトルミネセンス素子１３と、制御部１４と、蓄電部１５と、レンズ１６と、透光性太陽光パネル１７とを備えている。
　光源１１は、少なくとも可視光を発するものであればよく、それ以外の赤外光や紫外光を含んでいても構わない。光源１１としては、例えば、ハロゲンランプ、ＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプ、蛍光灯、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）などを用いることができる。なお、光源１１は複数設けてもよい。
　クロミック素子１２は、光源１１からの光を反射して前方に照射するように、光源１１の周囲に傘状に形成される。クロミック素子１２は、光物性が外部刺激によって可逆的に変化する素子であり、ここでは、電圧の印加により、光源１１からの光及び太陽光を反射する状態（鏡面化）と、光源１１からの光及び太陽光を透過する状態（透明化）とを切換可能なエレクトロクロミック素子を用いる。クロミック素子１２の具体例及び動作については後述する。
　フォトルミネセンス素子１３は、クロミック素子１２の光源１１とは反対側に設けられる。図１でフォトルミネセンス素子１３は、クロミック素子１２の外側全面に沿って設けられているが、クロミック素子１２の外側の一部分に設けても構わない。フォトルミネセンス素子１３は、可視光を可視光以外の光に変換する素子であり、例えば、可視光を赤外光及び／又は紫外光に変換する。ここでは、エネルギーを最大限有効に活用する観点から、可視光を赤外光及び紫外光に変換する素子を用いることとする。
　なお、フォトルミネセンス素子１３の背面には反射板（不図示）を設けてもよい。これにより、変換した光を無駄なく前面に導くことができる。
　制御部１４は、光源１１、クロミック素子１２及び蓄電部１５に接続されている。制御部１４は、透光性太陽光パネル１７が発電した電力を光源１１の電力として用いるように制御する。具体的には、透光性太陽光パネル１７が発電した電力を一旦蓄電部１５に蓄電し、蓄電部１５から取り出した電力を光源１１に供給する。また、照明装置１０が搭載される自動車の他の電源から光源１１に電力を供給できるようにしてもよい。
　また制御部１４は、クロミック素子１２の駆動も制御する。その際の駆動電力としては、蓄電部１５又は照明装置１０が搭載される自動車の他の電源から供給する。
　ここでは制御部１４は照明装置１０の一部としているが、例えば自動車の他の制御部に接続するというように、照明装置１０とは別であってもよい。
　蓄電部１５は、透光性太陽光パネル１７に接続され、透光性太陽光パネル１７が発電した電力を蓄電するものであり、リチウムイオン、ニッケル・水素、鉛などの蓄電池を用いることができる。ここでは蓄電部１５は、照明装置１０の一部としているが、例えば自動車の他の蓄電部に接続するというように、照明装置１０とは別であってもよい。
　なお、照明装置１０の太陽光発電で得られた電力は、光源１１のエネルギーとして利用してもよいし、他の装置と接続してそこへ供給してもよい。
　レンズ１６は、光源から発せられた光を効率良く前方へ照射するためのものであるとともに、太陽光を透光性太陽光パネル１７に導くものである。なお、レンズ１６は必ずしも必要ではなく、省略しても照明装置１０は成立する。
　透光性太陽光パネル１７は、光源１１のクロミック素子１２とは反対側、つまりレンズ１６の後方に設けられる。図１で透光性太陽光パネル１７は、レンズ１６の内側全面に沿って設けられているが、レンズ１６の内側の一部分に設けても構わない。透光性太陽光パネル１７は、可視光以外の光を吸収し可視光を透過するパネルであり、例えば、赤外光及び／又は紫外光を吸収するパネルを用いることができ、ここでは赤外光及び紫外光を吸収するパネルを用いることとする。透光性太陽光パネル１７の条件としては、可視光を透過することは必須であるが、可視光以外の光については、複数種類のパネルを組み合わせるなどして、できるだけ多くの種類の光を吸収することで太陽エネルギーを有効活用することができる。具体例としては、例えば、有機薄膜型、薄型アモルファスシリコン系、色素増感型などのパネルを用いることができる。
　なお、透光性太陽光パネル１７は、少なくともクロミック素子１２の光源１１側に設けられていればよく、上記の配置の他、例えばクロミック素子１２と光源１１との間である、クロミック素子１２の内側（光源１１側）全面に沿って設けてもよい。これについては、他の実施形態として後述する。
　図２は、クロミック素子１２の透過原理を説明する図である。クロミック素子１２は、特開２００７－１４８２３０号公報に開示されているような構成を採用でき、例えば、フォトルミネセンス素子１３側から順に透明基材１２ａ、透明電極１２ｂ、クロミック媒体１２ｃ、透明電極１２ｄ、透明基材１２ｅが積層されてなる。透明電極１２ｂ、１２ｄは蓄電部１５に接続されており、制御部１４の制御により所定の電圧が印加される。
　透明基材１２ａ、１２ｅとしては、クロミック媒体１２ｃを保持するのに十分な強度が必要であり、樹脂やガラスを用いることができる。透明電極１２ｂ、１２ｄとしては、ＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）やＩＺＯ（Indium　Zinc　Oxide）を用いることができる。クロミック媒体１２ｃは、クロミック剤と電解質とを少なくも含む。その状態は液体又はゲル状である。ここでは、鏡面化を実現するため、銀を含むクロミック媒体１２ｃを用いる。
　図２は、クロミック素子１２が光源１１からの光及び太陽光を透過する状態を示しており、実線の矢印で示すように、可視光（可視光以外の光を含んでいてもよい）がクロミック素子１２を透過してフォトルミネセンス素子１３に到達する。そして、フォトルミネセンス素子１３で可視光が赤外光及び紫外光に変換されて放出され、破線の矢印で示すように、赤外光及び紫外光が再びクロミック素子１２を透過する。この状態にするには定電圧を一定時間印加すればよい。これにより、クロミック媒体１２ｃ中で銀粒子が均一に拡散し、クロミック素子１２は透明化される。
　図３は、クロミック素子１２の反射原理を説明する図である。図３は、クロミック素子１２が光源１１からの光及び太陽光を反射する状態を示しており、実線の矢印で示すように、可視光がクロミック媒体１２ｃの表面で反射し、破線の矢印で示すように、赤外光及び紫外光がクロミック媒体１２ｃの表面で反射する。この状態にするにはパルス電圧を一定時間印加すればよい。これにより、クロミック媒体１２ｃ中で銀粒子が透明電極１２ｄ側に析出して反射層１２ｆを形成し、クロミック素子１２は鏡面化される。
　このように、クロミック素子１２の鏡面化と透明化の切り換えには、その切り換え時に電圧を印加するだけで済み、その後は電圧の印加なしにその状態が保持されるので、消費電力の削減に繋がる。
　次に、照明装置１０の動作について説明する。図４は、光源１１が消灯している状態の照明装置１０の様子を示す図である。これはヘッドライトの点灯を必要としない昼間の使用状態である。光源１１が消灯している場合、制御部１４は、クロミック素子１２を透明化するように制御する。例えば、光源１１の消灯に連動してクロミック素子１２を透明化する。
　この状態においては、図４の実線の矢印で示すように、太陽光に含まれる可視光がレンズ１６、透光性太陽光パネル１７及びクロミック素子１２を透過し、フォトルミネセンス素子１３で赤外光及び紫外光に変換されて放出され、実線の矢印に続く破線の矢印で示すように、赤外光及び紫外光がクロミック素子１２を透過し、透光性太陽光パネル１７で吸収されて発電され、その電力が蓄電部１５に蓄電される。
　また、図４の照明装置１０外部からの破線の矢印で示すように、太陽光に含まれる赤外光及び紫外光がレンズ１６を透過し、透光性太陽光パネル１７で吸収されて発電され、その電力が蓄電部１５に蓄電される。
　このように、昼間など照明が不要な状況においては、照明装置１０で発電することができる。したがって、自動車のヘッドライトなどに適用した場合、太陽光パネルの新たな設置場所となり、太陽光パネルを取り付けられる表面積が限られている中で設置面積を増やすことができ、より多くの太陽エネルギーを活用することができる。また、太陽光に含まれる可視光及び可視光以外の光を発電に利用しているので、エネルギーを有効活用することができる。
　一方、図５は、光源１１が点灯している状態の照明装置１０の様子を示す図である。これはヘッドライトの点灯を必要とする夜間の使用状態である。光源１１が点灯している場合、制御部１４は、クロミック素子１２を鏡面化するように制御する。例えば、光源１１の点灯に連動してクロミック素子１２を鏡面化する。
　この状態においては、図５の実線の矢印で示すように、光源１１からの可視光が、直接透光性太陽光パネル１７及びレンズ１６を透過して照射されるとともに、クロミック素子１２で反射し透光性太陽光パネル１７及びレンズ１６を透過して照射される。
　また、図５の破線の矢印で示すように、光源１１からの赤外光及び紫外光が、直接透光性太陽光パネル１７で吸収されて発電され、その電力が蓄電部１５に蓄電されるとともに、クロミック素子１２で反射し透光性太陽光パネル１７で吸収されて発電され、その電力が蓄電部１５に蓄電される。
　このように、夜間など照明が必要な状況においては、照明装置１０は可視光を放出することで本来の照明の役割を果たす。したがって、自動車の従来のヘッドライトなどに置き換えて使用しても何ら問題はない。さらに、照明装置１０は、光源１１からの可視光以外の光、つまり照明に不要な光を発電に利用することで、蓄電部１５のエネルギーを無駄なく回収し、エネルギーの有効活用を実現している。
　次に、本発明の照明装置の他の形態について説明する。図６は、本発明の他の形態の照明装置２０の概略図である。照明装置２０は、クロミック素子１２の内側（光源１１側）全面に沿って、透光性太陽光パネル１７と同種の透光性太陽光パネル２１が配設され、この透光性太陽光パネル２１が蓄電部１５に接続される、という点で上記の照明装置１０と異なり、他の構成は照明装置１０と同様である。
　次に、照明装置２０の動作について説明する。図７は、光源１１が消灯している状態の他の形態の照明装置２０の様子を示す図である。これはヘッドライトの点灯を必要としない昼間の使用状態である。光源１１が消灯している場合、制御部１４は、クロミック素子１２を透明化するように制御する。例えば、光源１１の消灯に連動してクロミック素子１２を透明化する。
　この状態においては、図７の実線の矢印で示すように、太陽光に含まれる可視光がレンズ１６、透光性太陽光パネル２１及びクロミック素子１２を透過し、フォトルミネセンス素子１３で赤外光及び紫外光に変換されて放出され、実線の矢印に続く破線の矢印で示すように、赤外光及び紫外光がクロミック素子１２を透過し、透光性太陽光パネル２１で吸収されて発電され、その電力が蓄電部１５に蓄電される。
　また、図７の照明装置１０外部からの破線の矢印で示すように、太陽光に含まれる赤外光及び紫外光がレンズ１６を透過し、透光性太陽光パネル２１で吸収されて発電され、その電力が蓄電部１５に蓄電される。
　このように、昼間など照明が不要な状況においては、照明装置１０で発電することができる。したがって、自動車のヘッドライトなどに適用した場合、太陽光パネルの新たな設置場所となり、太陽光パネルを取り付けられる表面積が限られている中で設置面積を増やすことができ、より多くの太陽エネルギーを活用することができる。また、太陽光に含まれる可視光及び可視光以外の光を発電に利用しているので、エネルギーを有効活用することができる。
　一方、図８は、光源１１が点灯している状態の照明装置１０の様子を示す図である。これはヘッドライトの点灯を必要とする夜間の使用状態である。光源１１が点灯している場合、制御部１４は、クロミック素子１２を鏡面化するように制御する。例えば、光源１１の点灯に連動してクロミック素子１２を鏡面化する。
　この状態においては、図８の実線の矢印で示すように、光源１１からの可視光が、直接レンズ１６を透過して照射されるとともに、透光性太陽光パネル２１を透過してクロミック素子１２で反射し、レンズ１６を透過して照射される。
　また、図８の破線の矢印で示すように、光源１１からの赤外光及び紫外光が、直接レンズ１６を透過して照射されるとともに、透光性太陽光パネル２１で吸収されて発電され、その電力が蓄電部１５に蓄電される。
　このように、夜間など照明が必要な状況においては、照明装置１０は可視光を含む光を放出することで本来の照明の役割を果たす。したがって、自動車の従来のヘッドライトなどに置き換えて使用しても何ら問題はない。さらに、照明装置１０は、光源１１からの可視光以外の光の一部、つまり照明に不要な光の一部を発電に利用することで、蓄電部１５のエネルギーを回収し、エネルギーの有効活用を実現している。
　本発明の照明装置は、自動車のヘッドライトをはじめテールランプやターンランプなどの外装照明、バイク、自転車、飛行機、船舶など乗り物の外装照明に利用でき、さらには、外灯など屋外で利用する照明に広く利用することができる。
　　　１０、２０　　照明装置
　　　１１　　光源
　　　１２　　クロミック素子
　　　１３　　フォトルミネセンス素子
　　　１４　　制御部
　　　１５　　蓄電部
　　　１７、２１　　透光性太陽光パネル

Claims (6)

  1. 　前方の物体を照明する照明装置において、
    　光源と、
    　光を反射する状態と光を透過する状態とを切換可能で、光を反射する状態で前記光源からの光を前方に射出するように前記光源の周囲に設けられたクロミック素子と、
    　前記クロミック素子の前記光源とは反対側に設けられ、前記クロミック素子を透過した可視光を可視光以外の光に変換して反射するフォトルミネセンス素子と、
    　前記クロミック素子より前方に設けられ、可視光を透過するとともに、可視光以外の光で発電する透光性太陽光パネルとを備えたことを特徴とする照明装置。
  2. 　前記光源が消灯している場合、前記クロミック素子を光を透過する状態に制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
  3. 　前記光源が点灯している場合、前記クロミック素子を光を反射する状態に制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
  4. 　前記透光性太陽光パネルが発電した電力を前記光源の電力として用いるように制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の照明装置。
  5. 　前記透光性太陽光パネルが発電した電力を蓄電する蓄電部を備えたことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の照明装置。
  6. 　前記透光性太陽光パネルが、前記クロミック素子の前記光源側に沿って設けられたことを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の照明装置。
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