JP6399288B2

JP6399288B2 - 太陽電池複合型表示体

Info

Publication number: JP6399288B2
Application number: JP2014144890A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　裕行; 裕行鈴木; 谷口　幸夫; 幸夫谷口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: JP2016021511A

Description

本発明は、レンズアレイを使用することで、複数の観察像を視認可能、あるいは、立体的な観察像を観察可能な表示体であって、特に、このような表示体と太陽電池とを複合させた太陽電池複合型表示体に関するものである。

従来、シート状のレンチキュラーレンズを用いて、見る角度によって絵柄が変化するレンチキュラーレンズ表示物がある（特許文献１）。

特許文献１に記載されたレンチキュラーレンズを用いた光学システムは、例えば、下方の所定の角度から観察者は画像を見ることができ、上方の所定の角度からは太陽光がソーラーパネルに到達するような構成となっている。

特表２００９−５２４７９４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された光学システムでは、観察者が画像を見ることができる角度よりさらに下方から観察した場合、画像を見ることができず、ソーラーパネルで反射した太陽光が目に入り、さらに下方から観察した場合、再度画像が現れる構造となっている。

本発明は、観察区域と太陽電池区域を明確に分けられることができ、表示体に表示される内容を把握できると共に、太陽電池によって高出力で発電することが可能な太陽電池複合型表示体を提供する。

上記目的を達成する本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
太陽電池と、
画像が表示される表示体と、
前記太陽電池及び前記表示体を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシートと、
前記レンズシートに対して前記太陽電池及び前記表示体とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有する複数のレンズアレイと、
を備え、
所定の前記レンズアレイから入射した光が前記所定のレンズアレイ及び前記レンズシートを透過し、前記表示体に入射する位置は、前記所定のレンズアレイの幅の内側にあり、
前記太陽電池と前記表示体は、同一平面に区画を分けて設置され、前記同一平面に直交する方向では重ならない
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
前記レンズシートと前記レンズアレイは、一体に形成される
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みよりも長い
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みの２倍以上の長さである
ことを特徴とする。

本発明にかかる太陽電池複合型表示体によれば、観察区域と太陽電池区域を明確に分けられることができ、表示体に表示される内容を把握できると共に、太陽電池によって高出力で発電することが可能となる。

本実施形態の太陽電池複合型表示体の概略斜視図を示す。本実施形態の太陽電池複合型表示体の断面の一部を示す。本実施形態の太陽電池複合型表示体の１つのレンズアレイに対応する部分の拡大図を示す。他の実施形態の太陽電池複合型表示体を示す。参考例の太陽電池複合型表示体を示す。

以下、図面を参照にして本発明にかかる太陽電池複合型表示体１について説明する。

図１は、本実施形態の太陽電池複合型表示体１の概略斜視図を示す。図２は、本実施形態の太陽電池複合型表示体１の断面の一部を示す。なお、図１における第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚは、それぞれ第１の軸方向、第２の軸方向、及び第３の軸方向に対応する。

本実施形態の太陽電池複合型表示体１は、太陽電池２と、太陽電池２と区画を分けて設置される表示体３と、太陽電池２及び表示体３を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシート４と、レンズシート４に対して太陽電池２とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有し、第１の軸Ｘ方向に直交する第２の軸Ｙ方向に配列される複数のレンズアレイ５と、を備える。

太陽電池２は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面の所定の区画に設置される部材であって、薄いフィルム状の部材でも、多少厚みのある板状の部材でもよい。太陽電池２は、到達した光を吸収し、光エネルギーを電力に変換して、外部の各種機器に対して電力を供給する。

表示体３は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面の太陽電池２と分けた所定の区画に設置され、表面に印刷、塗装等により、観察者に対して像を観察させる画像が表示される。また、表示体３は、ＬＥＤ、液晶表示部等を使用し、動的な表示を行うこととしてもよい。

レンズシート４は、屈折率が１より大きい材料からなり、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面で広がる部材であって、薄いフィルム状の部材でも、多少厚みのある板状の部材でもよい。

レンズシート４は、太陽電池２とは反対側に複数のレンズアレイ５を有する。複数のレンズアレイ５は、図２に示すように、第１方向Ｘと第２方向Ｙに直交する第３方向Ｚと第２方向Ｙとを含む鉛直断面が円の一部であって、第１の面としてのシリンドリカル面５ａを太陽電池２とは反対側に向ける。レンズアレイ５は、レンチキュラーレンズの他、マイクロレンズ等、複数のレンズ部が配列された各種形態を採用してもよい。なお、レンズシート４とレンズアレイ５は、一体に形成されてもよい。

図３は、本実施形態の太陽電池複合型表示体１の１つのレンズアレイ５に対応する部分の拡大図を示す。

本実施形態の太陽電池複合型表示体１の各レンズアレイ５の焦点Ｆは、表示体３よりも遠くの位置に設定する。例えば、レンズアレイ５の焦点距離ｆは、レンズシート４の厚みｈよりも長く設定する。すなわち、ｆ＞ｈを満足する。

特に、レンズアレイ５の焦点距離ｆをレンズシート４の厚みｈの２倍以上の長さに設定すると好ましい。すなわち、ｆ≧２ｈを満足すると好ましい。

このようにレンズアレイ５の焦点を設定することで、所定のレンズアレイ５のシリンドリカル面５ａから入射した光が、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、太陽電池２又は表示体３に入射する位置は、図２に示すように、当該所定のレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。

例えば、本実施形態では、図における紙面右側のレンズシート４に平行な方向から入射した光Ｌ１は、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、太陽電池２に入射する。太陽電池２に入射する位置は、入射したレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。

また、図における紙面左側のレンズシート４に平行な方向から入射した光Ｌ２は、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、太陽電池２に入射する。太陽電池２に入射する位置は、入射したレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。

そして、レンズアレイ５の頂点付近から入射した光は、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、表示体３に入射する。表示体３に入射する位置は、入射したレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。

すなわち、観察者は、太陽電池複合型表示体１を表示体３の表面に直交する正面付近の所定の角度内の観察区域Ａで観察した場合、表示体３に表示された内容を観察することが可能となる。また、観察区域Ａの両外側の太陽電池区域Ｂで観察した場合には、表示体３に表示された内容を観察することができないが、太陽電池２には太陽からの光が入射する。

したがって、観察区域Ａと太陽電池区域Ｂを明確に分けられることができ、表示体３に表示される内容を把握できると共に、太陽電池２によって高出力で発電することが可能となる。

なお、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、表示体３の表面に直交する正面中央付近の所定の角度内に観察区域Ａを設定し、観察区域Ａの両外側に太陽電池区域Ｂを設定したが、これに限る必要はない。例えば、本実施形態の太陽電池複合型表示体１とは逆に観察区域Ａと太陽電池区域Ｂを設定してもよい。

図４は、他の実施形態の太陽電池複合型表示体１を示す。

図４に示すように、観察区域Ａと太陽電池区域Ｂを２つに設定し、太陽電池２と表示体３をそれぞれ観察区域Ａと太陽電池区域Ｂに対応するように、レンズアレイ５の幅ｄの内側で１つずつ設置してもよい。

図５は、参考例の太陽電池複合表示体１を示す。なお、図５に示す例は、参考例であり、本実施形態には含まれない。

図５に示す実施形態の太陽電池複合型表示体１は、太陽電池２が表示体３から離間して設置される例である。表示体３が設置される平面で、表示体３のない部分は空間６が形成される。太陽電池２には、該空間６を通過した光が到達する。

以上、本実施形態の太陽電池複合型表示体１は、太陽電池２と、画像が表示される表示体３と、太陽電池２及び表示体３を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシート４と、レンズシート４に対して太陽電池２及び表示体３とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有する複数のレンズアレイ５と、を備え、所定のレンズアレイ５から入射した光が所定のレンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、表示体３に入射する位置は、所定のレンズアレイ５の幅の内側にあるので、観察区域と太陽電池区域を明確に分けられることができ、表示体に表示される内容を把握できると共に、太陽電池によって高出力で発電することが可能となる。

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、レンズシート４とレンズアレイ５は、一体に形成されるので、界面による影響を低減させることが可能となる。

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、太陽電池２と表示体３は、同一平面に区画を分けて設置されるので、太陽電池複合型表示体１を薄く形成することが可能となる。

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、レンズアレイ５の焦点距離は、レンズシート４の厚みよりも長いので、観察区域と太陽電池区域をより明確に分けることが可能となる。

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、レンズアレイ５の焦点距離ｆは、レンズシート４の厚みｈの２倍以上の長さであるので、観察区域と太陽電池区域をより明確に分けることが可能となる。

以上、太陽電池複合型表示体１をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。

１…太陽電池複合型表示体
２…太陽電池
３…表示体
４…レンズシート
５…レンズアレイ

Claims

太陽電池と、
画像が表示される表示体と、
前記太陽電池及び前記表示体を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシートと、
前記レンズシートに対して前記太陽電池及び前記表示体とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有する複数のレンズアレイと、
を備え、
所定の前記レンズアレイから入射した光が前記所定のレンズアレイ及び前記レンズシートを透過し、前記表示体に入射する位置は、前記所定のレンズアレイの幅の内側にあり、
前記太陽電池と前記表示体は、同一平面に区画を分けて設置され、前記同一平面に直交する方向では重ならない
ことを特徴とする太陽電池複合型表示体。
前記レンズシートと前記レンズアレイは、一体に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池複合型表示体。
前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みよりも長い
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池複合型表示体。
前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みの２倍以上の長さである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の太陽電池複合型表示体。