(57)【要約】【課題】配列方向に隣接するレンズ面３１の間に接続面３８があっても、レンズ面３１を通して視認する際に視認性が劣化することがない。【解決手段】パネル部材１０は、シート面に沿って配列された複数のレンズ面３１と、複数のレンズ面とは反対側に各レンズ面に対向して配置される複数の第１光学機能面１１と、複数のレンズ面とは反対側に各レンズ面に対向して配置されるとともに、複数の第１光学機能面に対して傾斜して配置される複数の第２光学機能面１２と、を有する光制御シート２０を備える。複数のレンズ面のそれぞれは、複数のレンズ面の配列方向に沿って隣接配置され互いに光軸が異なる第１部分レンズ面および第２部分レンズ面を有する。【選択図】図２
2015210441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート面に沿って配列された複数のレンズ面と、
前記複数のレンズ面とは反対側に各レンズ面に対向して配置される複数の第１光学機能面と、
前記複数のレンズ面とは反対側に各レンズ面に対向して配置されるとともに、前記複数の第１光学機能面に対して傾斜して配置される複数の第２光学機能面と、を有する光制御シートを備え、
前記複数のレンズ面のそれぞれは、前記複数のレンズ面の配列方向に沿って隣接配置され互いに光軸が異なる第１部分レンズ面および第２部分レンズ面を有し、
前記第１部分レンズ面は、或る方向から入射する光の進行方向を対応する前記第１光学機能面へ向け、
前記第２部分レンズ面は、前記或る方向とは異なる別の方向からの光を対応する前記第２光学機能面へ向ける、パネル部材。
【請求項２】
前記第２部分レンズ面は、前記別の方向に含まれる複数の入射方向からの入射光を、前記第２光学機能面上のそれぞれ別々の位置に集光させる請求項１に記載のパネル部材。
【請求項３】
前記第１部分レンズ面は、前記第２部分レンズ面とは異なる曲率半径を有する請求項１または２に記載のパネル部材。
【請求項４】
前記複数の第２光学機能面のそれぞれには、一つの表示対象が表示されるか、または各第２光学機能面の傾斜方向に沿って複数の表示対象が分割表示されており、
前記第２部分レンズ面の曲率半径は、前記第２光学機能面に表示されている前記表示対象の数に応じて異なる請求項１乃至３のいずれかに記載のパネル部材。
【請求項５】
前記第１部分レンズ面および前記第２部分レンズ面の前記複数のレンズ面の配列方向における断面は、いずれも円弧状であり、
前記第２部分レンズ面に対応する円弧は、前記第１部分レンズ面に対応する円弧上の２点を結ぶ弦を有する円弧である請求項１乃至４のいずれかに記載のパネル部材。
【請求項６】
前記第２部分レンズ面の焦点位置は、対応する前記第２光学機能面か、または前記第２部分レンズ面を基準として前記第２光学機能面よりも後方に設けられる請求項１乃至５のいずれかに記載のパネル部材。
【請求項７】
配列方向に隣接する２つの前記レンズ面の間に設けられ、これらレンズ面の端部同士を接続する接続面を備え、
前記複数の第２部分レンズ面のそれぞれの端部は、対応する前記接続面の端部に接続される請求項１乃至６のいずれかに記載のパネル部材。
【請求項８】
前記複数の第１部分レンズ面のそれぞれは、配列方向に隣接する２つの前記接続面のうち一方の端部から、対応する前記第２部分レンズ面との接続位置まで延在する曲面であり、
前記複数の第２部分レンズ面のそれぞれは、配列方向に隣接する２つの前記接続面のうち他方の端部から、対応する前記第１部分レンズ面との接続位置まで延在する曲面である請求項７に記載のパネル部材。
【請求項９】
前記複数のレンズ面のそれぞれにおける前記第１部分レンズ面と前記第２部分レンズ面との接続位置は、対応するレンズ面の前記配列方向における中心位置である請求項８に記載のパネル部材。
【請求項１０】
前記複数の第２光学機能面のそれぞれは、前記複数のレンズ面の配列方向における一側に位置する端部が、前記配列方向における他側に位置する端部よりも、対応するレンズ面により近接して配置され、
前記或る方向は、前記第１部分レンズ面と前記第２部分レンズ面との接続位置に対して一側の方向であり、
前記別の方向は、前記第１部分レンズ面と前記第２部分レンズ面との接続位置に対して他側の方向である請求項１乃至９のいずれかに記載のパネル部材。
【請求項１１】
前記光制御シートは、前記複数のレンズ面の反対側に各レンズ面に対向して配置される複数の低屈折率部を有し、
前記複数の第２光学機能面は、対応する前記低屈折率部に接するように配置され、
前記複数の第１光学機能面は、対応する前記低屈折率部の端部に接続される、請求項１乃至１０のいずれかに記載のパネル部材。
【請求項１２】
前記光制御シートは、積層された平坦化層とシート本体部と、を有し、
前記シート本体部の前記平坦化層に対向する側には前記複数のレンズ面が設けられ、
前記平坦化層の前記シート本体部に対向する面と反対側の面は平坦である請求項１乃至１１のいずれかに記載のパネル部材。
【請求項１３】
前記第１光学機能面に対向して太陽電池パネルが設けられ、
前記第１光学機能面は、前記太陽電池パネルの入光面をなしている、請求項１乃至１２のいずれかに記載のパネル部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、或る方向から入射した光を第１光学機能面に導き、前記或る方向とは異なる別の方向から入射した光を第２光学機能面に導くことができるパネル部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
パネル部材の観察方向に応じて、第１光学機能面と第２光学機能面のいずれかを切り替えて観察可能な表示媒体が例示される（例えば特許文献１）。このパネル部材では、例えば、第１及び第２光学機能面が、互いに異なる絵柄を形成された絵柄形成面をなしている。観察者は、パネル部材を観察する観察方向に応じて、第１及び第２光学機能面に付与された異なる絵柄を観察することができる。
【０００３】
図１６に示すように、このパネル部材１１０では、入光側にレンズ面を形成する複数の凸部１３０が設けられ、各凸部１３０に対向する領域が第１光学機能面１１１と第２光学機能面１１２とに分割されている。図１６に示された例では、第１光学機能面１１１と第２光学機能面１１２の境界が、光軸方向ｏｄからの光Ｌ１５１に対するレンズ面１３１の焦点ｆｐとなる位置に配置されている。そして、パネル部材１１０の法線方向から一側（図１６における上側）に傾斜した方向からの観察において、第１光学機能面１１１によって表示される絵柄が観察され（図１６の光Ｌ１５２参照）、パネル部材の法線方向から他側に傾斜した方向からの観察において、第２光学機能面１１２によって表示される絵柄が観察されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３１７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなパネル部材は、一般的に透明樹脂を用いて作製される。そして、一般的に使用されている安価な樹脂材料の屈折率は１．４０〜１．６０程度である。したがって、凸部のレンズ面での屈折により、光の進行方向を大きく曲げることはできない。このため、パネル部材の法線方向から一側に３０°程度傾斜した方向に進む光Ｌ１５３は、凸部１３０により形成されるレンズ面１３１で屈折した後、当該凸部１３０と隣り合う別の凸部１３０に対面する第２光学機能面１１２に入射することになる。また、さらに大きく一側に傾斜した方向に進む光Ｌ１５４は、パネル部材の内部でもさらに大きく傾斜した方向に進み、別の凸部１３０に対面する第１光学機能面１１１、或いは、さらに離れた位置にある光学機能面に入射することになる。すなわち、従来のパネル部材では、第１光学機能面１１１からの光学機能または第２光学機能面１１２からの光学機能が連続して発現されるようになる角度範囲を大きく確保することができない。
【０００６】
このようなパネル部材では、例えば、光学機能面が絵柄形成面をなす場合、絵柄を広い視野角で観察することができない。したがって、このパネル部材は、絵柄や情報等を表示する媒体として一般的な用途に用いることは難しい。また、このパネル部材は、入射光のパネル部材への入射方向が大きく変化するようになる用途、例えば太陽電池用受光パネルのように太陽光を受光して所望の光学機能を発現させる用途では、太陽光のパネル部材への入射方向が地球の自転や公転によって時間帯や季節ごとに大きく変化するので、図１６のパネル部材を効率的または有効に用いることはできない。
【０００７】
また、図１６の第１光学機能面１１１や第２光学機能面１１２を絵柄形成面とする場合、レンズ面１３１を通して視認する絵柄が視線方向によっては、歪んで視認されたり、反転して視認されたり、部分的に別の絵柄と入れ替わって視認されたりし、絵柄を正しく視認できないおそれがある。例えば、絵柄形成面に複数の絵柄を形成する場合、広い視野角でそれぞれの絵柄を正しく視認できるようにするのは容易ではない。図１６のパネル部材の場合、視線方向によって、絵柄形成面上の視認可能な範囲が不均一に変化するため、視線方向を切り替えても、絵柄形成面のすべてを視認できる保証はない。また、絵柄形成面上に同じ絵柄を複数形成する場合、視線方向を切り替えても、同じ絵柄を繰り返し視認できるという保証がない。
【０００８】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、レンズ面を通して第２光学機能面を視認する際の視認性を向上させたパネル部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、シート面に沿って配列された複数のレンズ面と、
前記複数のレンズ面とは反対側に各レンズ面に対向して配置される複数の第１光学機能面と、
前記複数のレンズ面とは反対側に各レンズ面に対向して配置されるとともに、前記複数の第１光学機能面に対して傾斜して配置される複数の第２光学機能面と、を有する光制御シートを備え、
前記複数のレンズ面のそれぞれは、前記複数のレンズ面の配列方向に沿って隣接配置され互いに光軸が異なる第１部分レンズ面および第２部分レンズ面を有し、
前記第１部分レンズ面は、或る方向から入射する光の進行方向を対応する前記第１光学機能面へ向け、
前記第２部分レンズ面は、前記或る方向とは異なる別の方向からの光を対応する前記第２光学機能面へ向ける、パネル部材が提供される。
【００１０】
前記第２部分レンズ面は、前記別の方向に含まれる複数の入射方向からの入射光を、前記第２光学機能面上のそれぞれ別々の位置に集光させてもよい。
【００１１】
前記第１部分レンズ面は、前記第２部分レンズ面とは異なる曲率半径を有していてもよい。
【００１２】
前記複数の第２光学機能面のそれぞれには、一つの表示対象が表示されるか、または各第２光学機能面の傾斜方向に沿って複数の表示対象が分割表示されており、
前記第２部分レンズ面の曲率半径は、前記第２光学機能面に表示されている前記表示対象の数に応じて異なっていてもよい。
【００１３】
前記第１部分レンズ面および前記第２部分レンズ面の前記複数のレンズ面の配列方向における断面は、いずれも円弧状であり、
前記第２部分レンズ面に対応する円弧は、前記第１部分レンズ面に対応する円弧上の２点を結ぶ弦を有する円弧であってもよい。
【００１４】
前記第２部分レンズ面の焦点位置は、対応する前記第２光学機能面か、または前記第２部分レンズ面を基準として前記第２光学機能面よりも後方に設けられてもよい。
【００１５】
配列方向に隣接する２つの前記レンズ面の間に設けられ、これらレンズ面の端部同士を接続する接続面を備え、
前記複数の第２部分レンズ面のそれぞれの端部は、対応する前記接続面の端部に接続されてもよい。
【００１６】
前記複数の第１部分レンズ面のそれぞれは、配列方向に隣接する２つの前記接続面のうち一方の端部から、対応する前記第２部分レンズ面との接続位置まで延在する曲面であり、
前記複数の第２部分レンズ面のそれぞれは、配列方向に隣接する２つの前記接続面のうち他方の端部から、対応する前記第１部分レンズ面との接続位置まで延在する曲面であってもよい。
【００１７】
前記複数のレンズ面のそれぞれにおける前記第１部分レンズ面と前記第２部分レンズ面との接続位置は、対応するレンズ面の前記配列方向における中心位置であってもよい。
【００１８】
前記複数の第２光学機能面のそれぞれは、前記複数のレンズ面の配列方向における一側に位置する端部が、前記配列方向における他側に位置する端部よりも、対応するレンズ面により近接して配置され、
前記或る方向は、前記第１部分レンズ面と前記第２部分レンズ面との接続位置に対して一側の方向であり、
前記別の方向は、前記第１部分レンズ面と前記第２部分レンズ面との接続位置に対して他側の方向であってもよい。
【００１９】
前記光制御シートは、前記複数のレンズ面の反対側に各レンズ面に対向して配置される複数の低屈折率部を有し、
前記複数の第２光学機能面は、対応する前記低屈折率部に接するように配置され、
前記複数の第１光学機能面は、対応する前記低屈折率部の端部に接続されてもよい。
【００２０】
前記光制御シートは、積層された平坦化層とシート本体部と、を有し、
前記シート本体部の前記平坦化層に対向する側には前記複数のレンズ面が設けられ、
前記平坦化層の前記シート本体部に対向する面と反対側の面は平坦であってもよい。
【００２１】
前記第１光学機能面に対向して太陽電池パネルが設けられ、
前記第１光学機能面は、前記太陽電池パネルの入光面をなしていてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、配列方向に隣接するレンズ面の間に接続面があっても、レンズ面を通して視認する際に視認性が劣化することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による第１の実施の形態を説明するための図であって、太陽電池パネル付き表示体を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】太陽電池パネル付き表示体の平面図である。
【図４】図２に示す太陽電池パネル付き表示体の低屈折率部を拡大して示す断面図である。
【図５】図２と同様の断面において、表示面からの光に対して及ぼされるレンズ面のレンズ機能を説明するための図である。
【図６】図２と同様の断面において、太陽電池パネルの受光面に進む光に対して及ぼされるレンズ面のレンズ機能を説明するための図である。
【図７】光制御シートの製造方法を説明するための図である。
【図８】光制御シートの製造方法を説明するための図である。
【図９】図２に対応する断面において光制御シートの一変形例を示す図である。
【図１０】第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂを拡大した断面図。
【図１１】第２光学機能面１２上に３つの表示対象１３を傾斜方向に沿って並べて表示させた例を示す図。
【図１２】図２に対応する断面図であって、パネル部材の一変形例を説明するための図である。
【図１３】図２に対応する断面図であって、パネル部材の他の変形例を説明するための図である。
【図１４】図４に対応する断面図であって、第２光学機能面に重なるようにして反射面がさらに設けられた例を示す図である。
【図１５】平坦化層を設けた例を示す断面図。
【図１６】従来のパネル部材を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物から変更し誇張してある。
【００２５】
なお、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２７】
図１〜図９は、本発明の一実施形態を説明するための図である。このうち図１はパネル部材１０を示す斜視図、図２は断面図、図３は平面図である。図４〜図６は、パネル部材１０が発現する光学機能を説明するため図であり、図７〜図９は、パネル部材の製造方法の一例を説明するための図である。また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２８】
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。一具体例として、「光制御シート」には、「光制御フィルム」や「光制御板」等と呼ばれる部材も含まれる。
【００２９】
さらに、本明細書において、「シート面（フィルム面、板面、パネル面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。以下に説明する実施形態においては、後述する光制御シート２０のシート面、及び、光制御シート２０の後述する本体部４０のシート面は、互いに並行となっている。また、第１の実施形態では、光制御シート２０のシート面、光制御シート２０の後述する本体部４０のシート面、太陽電池パネル５０のパネル面、及び、太陽電池パネル５０の受光面５０ａは、互いに並行となっている。さらに、本明細書において、シート状（フィルム状、板状、パネル状）の部材に対して用いる「法線方向」とは、当該部材のシート面への法線方向のことを指す。
【００３０】
ここで説明するパネル部材１０は、何らかの光学機能を発現することを期待された第１光学機能面１１及び第２光学機能面１２を含んだパネル状の部材である。光学機能面は、光の作用や性質を利用した機能を備える平面もしくは曲面またはこれらを組み合わせた面である。光は、可視光だけでなく赤外線から紫外線までを含む意味である。光の作用や性質としては、例えば、光の直進、屈折、反射、吸収、発光、干渉、および偏光などが挙げられる。光学機能としては、例えば、表示機能、照明機能、遮光機能、および太陽電池、光学素子、光学部材または光学機器などとの光接続機能などが挙げられる。図１及び図２に示すように、パネル部材１０は、第１軸方向ｄ１に配列された複数の単位レンズ３０を有している。この単位レンズ３０は、パネル部材１０に入射する光またはパネル部材１０から出射する光に対してレンズ機能を発現し、当該光の進行方向を調整する。単位レンズ３０は、或る角度範囲ＡＲ１内の方向から入射した光を第１光学機能面１１に導き、或る角度範囲ＡＲ２内の方向から入射した光を第２光学機能面１２に導く。つまり、単位レンズ３０は、第１光学機能面１１からの光を屈折させて第１角度範囲ＡＲ１内の方向へ出射させ、第２光学機能面１２からの光を屈折させて第２角度範囲ＡＲ２内の方向へ出射させる。
【００３１】
つまり、第１光学機能面１１は、第１角度範囲ＡＲ１からパネル部材１０へ入射する光に対して、或いは、第１角度範囲ＡＲ１へ向けてパネル部材１０から出射する光に対して何らかの光学機能を発揮する。また、第２光学機能面１２は、第２角度範囲ＡＲ２からパネル部材１０へ入射する光に対して、或いは、第２角度範囲ＡＲ２へ向けてパネル部材１０から出射する光に対して何らかの光学機能を発揮する。
【００３２】
そして、ここで説明するパネル部材１０では、各光学機能面１１、１２からの光学機能が連続して発現されるようになる角度範囲を、すなわち、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整し得るようにするための工夫がなされている。この結果、各光学機能面１１、１２での光学機能が安定して発揮され、パネル部材１０が有効に機能するようになる。
【００３３】
以下に詳述する一実施形態では、一例として、第１光学機能面１１は、太陽電池パネル５０の入光面５０ａとして機能する。すなわち、第１角度範囲ＡＲ１からパネル部材１０へ入射する光は、単位レンズ３０によってその進行方向が調整されて、入光面（受光面）５０ａとしての第１光学機能面１１を介して太陽電池パネル５０へ入射し、発電に利用される。また、第２光学機能面１２は、一例として、表示対象１３を表示するための表示面をなしている。ここで、パネル部材１０へ入射する光は、第２光学機能面１２またはそれに接続された表示素子等で反射し、単位レンズ３０によって進行方向が調整されて、第２角度範囲ＡＲ２へ向けてパネル部材１０から出射する。あるいは、第２光学機能面１２またはそれに接続された表示素子等が発光する場合、第２光学機能面１２から出射された光は、単位レンズ３０によって進行方向が調整されて、第２角度範囲ＡＲ２へ向けてパネル部材１０から出射する。そして、第２角度範囲ＡＲ２へ向けてパネル部材１０から出射する光は、表示対象１３を表示する。すなわち、観察者は第２角度範囲ＡＲ２から表示対象１３を観察することができる。なお、表示対象１３として、図形、パターン、デザイン、色彩、絵、写真、キャラクターなどの絵柄（イメージ）や、文字、マーク、数字などの情報を例示することができる。表示対象１３は、静止していても動いていてもよい。ただし、本発明は、以下に詳述する一実施形態に限定されるものではなく、第１光学機能面１１による光学機能及び第２光学機能面１２による光学機能は、適宜変更することができる。
【００３４】
以下、本実施形態によるパネル部材１０の構成および作用効果について詳述していく。図１および図２によく示されているように、パネル部材１０は、光制御シート２０と、光制御シート２０の背面に配置された太陽電池パネル５０と、を有している。光制御シート２０は、パネル部材１０の表面１０ａを形成し、太陽電池パネル５０は、パネル部材１０の裏面１０ｂを形成している。表面１０ａは、パネル部材１０へ入射する太陽光等の外光等の入射面をなす。また、表面１０ａは、表示対象１３を可視化する第２光学機能面１２からの光がパネル部材１０から出射する出射面をなす。
【００３５】
光制御シート２０は、シート状の本体部４０と、本体部４０上に支持されたレンズ部２５と、を有している。レンズ部２５は、第１軸方向ｄ１に配列された多数の単位レンズ３０を含んでいる。多数の単位レンズ３０は、その光軸ｏｄが互いに平行となるようにして、並べられている。とりわけ図示された例において、単位レンズ３０は、その光軸ｏｄが、本体部４０の法線方向ｎｄと平行となるよう配置されている。なお、各単位レンズ３０の光軸ｏｄとは、後述するように、各単位レンズ３０のレンズ面３１の第１軸方向ｄ１における中心位置を通るシート面の法線方向である。また、第１軸方向ｄ１は、パネル部材１０のパネル面に沿っており、本体部４０の法線方向ｎｄに直交している。図示された例において、パネル部材１０は、第１軸方向ｄ１が鉛直方向と平行になるようにして、配置されている。
【００３６】
レンズ部２５は、図１に示すように、いわゆるレンチキュラーレンズ乃至シリンドリカルレンズを構成している。すなわち、各単位レンズ３０は、その配列方向である第１軸方向ｄ１に対して交差する方向に線状に延びている。とりわけ図示された例において、単位レンズ３０は、第１軸方向ｄ１及び法線方向ｎｄの両方と直交する第２軸方向ｄ２に、直線状に延びている。また、レンズ部２５に含まれる複数の単位レンズ３０は、互いに同一に構成されている。
【００３７】
各単位レンズ３０は、凸レンズ状のレンズ面３１を有し、シート状の本体部４０から、本体部４０の法線方向ｎｄに向かって突出している。このレンズ面３１は、パネル部材１０の表面１０ａをなしている。
【００３８】
図示された例において、単位レンズ３０は、互いに隙間をあけて第１軸方向ｄ１に配列されている。すなわち、第１軸方向ｄ１に隣り合う二つの単位レンズ３０のレンズ面３１の間には、当該二つのレンズ面３１の対面する基端部３２ｂ間を接続する接続面３８が設けられている。図示された例において、接続面３８は、本体部４０のシート面に沿って延びている。パネル部材１０の表面１０ａは、単位レンズ３０のレンズ面３１と接続面３８とによって形成されている。単位レンズ３０を含む光制御シート２０は、一例として、金型を用いた樹脂成型によって作製され得る。接続面３８を設けて、隣り合う単位レンズ３０の間に隙間を設けることによって、法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した角度範囲からの光が単位レンズ３０に入射する前にその隣の単位レンズ３０で遮られてしまう問題、いわゆる「ケラレ」を減らすことができる。
【００３９】
各レンズ面３１は、図１０に拡大図示するように、互いに光軸が異なる第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂとを有する。これら第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂは、レンズ面３１の表面１０ａに沿って連続的に繋がっている。第１部分レンズ面３１ａは、或る方向から入射する光の進行方向を対応する第１光学機能面１１に向ける作用を行う。第２部分レンズ面３１ｂは、或る方向とは異なる別の方向からの光を対応する第２光学機能面１２に向ける作用を行う。第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂはともに、図１の第２軸方向ｄ２に延在され、第１軸方向ｄ１での断面は円弧状に形成されている。このように、第１部分レンズ面３１ａは第１光学機能面１１に対向配置され、第２部分レンズ面３１ｂは第２光学機能面１２に対向配置されている。
【００４０】
図１０に拡大図示したレンズ面３１の断面図は、図２と同様に、第１軸方向ｄ１及び法線方向ｎｄの両方に平行な図２の断面（以下においては、「主切断面」とも呼ぶ）を示している。図１０に示すように、第２部分レンズ面３１ｂの断面は、第１部分レンズ面３１ａの断面の円弧上の２点間を結ぶ弦３１ｃを共有する円弧となっている。より具体的には、本実施形態による第１部分レンズ面３１ａはレンズ面３１の第１軸方向ｄ１の中心位置３１ｄから接続面３８の端部３１ｅまで延在され、第２部分レンズ面３１ｂはレンズ面３１の中心位置３１ｄから隣の接続面３８の端部３１ｆまで延在されている。
【００４１】
このように、第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂは、レンズ面３１の第１軸方向ｄ１の中心位置３１ｄを境界位置として接している。実際には、この境界位置３１ｄは、図１に示すように、第２軸方向ｄ２に直線状に延びて境界線を形成している。したがって、第１部分レンズ面３１ａは、境界線３１ｄから接続面３８の端部３１ｅに至るまでの曲面であり、第２部分レンズ面３１ｂは、境界線３１ｄから隣の（図２で下方に隣接する）接続面３８の端部３１ｆに至るまでの曲面である。
【００４２】
なお、第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂとの境界線は、必ずしもレンズ面３１の中心位置３１ｄに合わせる必要はない。太陽光の入射方向や視線方向に合わせて、境界線の位置を任意に変更して構わない。
【００４３】
第１部分レンズ面３１ａの光軸ｏｄ１は、図２に示すように、断面で見たときに、円弧の中心を通る接線の法線方向である。同様に、第２部分レンズ面３１ｂの光軸ｏｄ２は、断面で見たときに、円弧の中心を通る接線の法線方向である。このように、光軸ｏｄ１、ｏｄ２は、方向が異なっている。なお、本明細書では、レンズ面３１の光軸ｏｄを、第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂとの境界位置３１ｄを通るシート面の法線方向ｎｄとしている。
【００４４】
第１部分レンズ面３１ａは、入射した平行光束を第１光学機能面１１に収束する。同様に、第２部分レンズ面３１ｂは、入射した平行光束を第２光学機能面１２に収束する。第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂでは、互いに光軸がずれており、第１部分レンズ面３１ａの光軸ｏｄ１に平行な平行光束が第１部分レンズ面３１ａに入射された場合、第１部分レンズ面３１ａを通過した光は、第１光学機能面１１上で収束し、この収束位置が第１部分レンズ面３１ａの焦点位置になる。同様に、第２部分レンズ面３１ｂの光軸ｏｄ２に平行な平行光束が第２部分レンズ面３１ｂに入射された場合、第２部分レンズ面３１ｂを通過した光は、第２光学機能面１２上で収束し、この収束位置が第２部分レンズ面３１ｂの焦点位置になる。
【００４５】
上述したように、第１光学機能面１１は、太陽電池パネルの入光面（受光面）となるため、第１部分レンズ面３１ａの焦点位置が第１光学機能面１１からずれている場合は、発電効率が低下するおそれがある。よって、第１部分レンズ面３１ａを通過した光は第１光学機能面１１上に収束させるのが望ましい。一方、第２光学機能面１２は、その面に表示された表示対象１３を第２部分レンズ面３１ｂを通して視認するものであり、必ずしも第２部分レンズ面３１ｂを通過した光が第２光学機能面１２上で収束しなくてもよい。例えば、第２部分レンズ面３１ｂの焦点位置が第２光学機能面１２よりも光軸後方に位置する場合、第２部分レンズ面３１ｂを通して第２光学機能面１２上に表示された表示対象１３がぼやけて視認されるが、表示対象１３が微細な画像情報を含んでいなければ、表示対象１３が何かを判別できるため、実用上問題ない。また、第２部分レンズ面３１ｂの焦点位置が第２光学機能面１２よりも光軸前方に位置する場合、第２部分レンズ面３１ｂを通して第２光学機能面１２上に表示された表示対象１３が逆さまにぼやけて視認されるが、逆さまでも認識可能な表示対象１３の場合は、実用上問題ない。よって、第２部分レンズ面３１ｂの焦点位置を第２光学機能面１２上に設けることは必須要件ではない。
【００４６】
第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂはともに凸レンズである。第１部分レンズ面３１ａの光軸中心から第１光学機能面１１までの距離は、第２部分レンズ面３１ｂの光軸中心から第２光学機能面１２までの距離と異なっているため、第１部分レンズ面３１ａの曲率半径は、第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径とは異なっている。
【００４７】
また、第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径は、第２光学機能面１２上に表示された表示対象１３の数によっても変わる。図１１は第２光学機能面１２上に３つの表示対象１３を傾斜方向に沿って並べて表示させた例を示している。この場合、第２光学機能面１２に入射される視線方向を切り替えることで、３つの表示対象１３のいずれも明瞭に視認できるようにするのが望ましい。このため、視線方向Ｖ１からの光が第２部分レンズ面３１ｂを通って表示対象１３−１上に収束し、視線方向Ｖ２からの光が第２部分レンズ面３１ｂを通って表示対象１３−２上に収束し、視線方向Ｖ３からの光が第２部分レンズ面３１ｂを通って表示対象１３−３上に収束するようにする必要がある。この場合、第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径は、第２光学機能面１２上の表示対象１３の分割数と各表示対象１３のサイズに応じて決定されることになる。一方、第２光学機能面１２に一つの表示対象１３のみが表示されている場合、第２光学機能面１２の例えば中央位置に焦点を結ぶように第２部分レンズの曲率半径を設定すればよい。このように、第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径は、第２光学機能面１２上に表示される表示対象１３の分割数によって変わりうる。
【００４８】
上述したように、レンズ面３１を光軸が互いに異なる第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂで構成することにより、広い視野角からの視線が第２部分レンズ面３１ｂに入射された場合であっても、第２光学機能面１２上に各視線の焦点を合わせることができる。よって、第２光学機能面１２上に複数の表示対象１３が分割表示されている場合であっても、視線を少しずつずらすことで、各表示対象１３を明瞭に視認することができる。また、第２光学機能面１２上に同じ表示対象が複数、分割表示されている場合には、視線をずらしても、同じ表示対象を明瞭に視認可能となる。
【００４９】
本体部４０は、互いに対向する一対の主面として、第１主面４０ａ及び第２主面４０ｂを有している。第１主面４０ａは、レンズ部２５と隣接する面を形成し、第２主面４０ｂは、光制御シート２０の、太陽電池パネル５０と隣接する面を形成している。図２に示すように、本体部４０の第２主面４０ｂに、各々が対応する単位レンズ３０に対向するようにして形成された複数の切込部４１が設けられている。各切込部４１は、本体部４０の第２主面４０ｂの他の部分よりも、本体部４０の法線方向ｎｄに向かって凹んでいる。複数の切込部４１は、単位レンズ３０に対応して、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１に配列されている。本実施形態では、各切込部４１は、対応する単位レンズ３０と法線方向ｎｄに沿って少なくとも部分的に対面するようにして、配置されている。言い換えると、各切込部４１は、本体部４０の法線方向ｎｄからみて、対応する単位レンズ３０と少なくとも部分的に重なっている。本実施形態では、各切込部４１は、単位レンズ３０と同様に、配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向、より厳密には、第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。
【００５０】
図２に示すように、各切込部４１は、パネル部材１０の裏面１０ｂ側から表面１０ａ側に向かって延びる第１切込面４２及び第２切込面４３を有している。第１切込面４２と第２切込面４３との幅は、本体部４０の法線方向ｎｄに沿ってパネル部材１０の表面１０ａに接近していくにつれて、狭くなっている。そして、最も接近した第１切込面４２の表面１０ａ側の端部と、第２切込面４３の表面１０ａ側の端部とが、互いに接続されている。
【００５１】
本実施形態では、第１切込面４２の表面１０ａ側の端部と、第２切込面４３の表面１０ａ側の端部との接続領域上に位置する切込部４１の表面１０ａ側の端部は、本体部４０の第１主面４０ａから離間している。言い換えると、切込部４１の表面１０ａ側の端部は、本体部４０の法線方向ｎｄにおいて、当該切込部４１に対応する単位レンズ３０の基端部３２ｂよりも、第１光学機能面１１に近接して位置している。このような形態によれば、切込部４１と本体部４０の第１主面４０ａとの間に、肉厚を確保することができるため、屈曲や衝撃に対する機械強度を確保することができる。
【００５２】
本実施形態において、切込部４１内を埋めるように低屈折率部６０が配置されており、本体部４０と低屈折率部６０との間となる位置で、切込部４１の第２切込面４３に沿って第２光学機能面１２が配置されている。一方、第１光学機能面１１は、各低屈折率部６０を本体部の第２主面４０ｂとの間で挟むようにして配置されている。
【００５３】
第１光学機能面１１は、第１軸方向ｄ１に配列された複数の単位レンズ３０の各々に対向して、平面状に延び広がっている。図示された例において、第１光学機能面１１は、本体部４０のシート面、言い換えると、パネル部材１０のパネル面と平行に延びている。したがって図示された例では、第１光学機能面１１は、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１と平行に延び広がり、且つ、単位レンズ３０の長手方向である第２軸方向ｄ２とも平行に延び広がっている。
【００５４】
上述したように、第２光学機能面１２は、本体部４０に形成された切込部４１内に配置されている。すなわち、本体部４０の法線方向ｎｄにおいて、第２光学機能面１２は、単位レンズ３０と第１光学機能面１１との間に位置している。第２光学機能面１２は、単位レンズ３０に対応して、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１に配列されている。各第２光学機能面１２は、当該第２光学機能面１２が対応する一つの単位レンズ３０に対向して位置している。図２に示すように、各第２光学機能面１２は、対応する単位レンズ３０と法線方向ｎｄに沿って少なくとも部分的に対面するようにして、配置されている。言い換えると、各第２光学機能面１２は、本体部４０の法線方向ｎｄからみて、対応する単位レンズ３０と少なくとも部分的に重なっている。本実施形態では、第２光学機能面１２は、単位レンズ３０と同様に、配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向に線状に延びている。より厳密には、第２光学機能面１２は、単位レンズ３０と同様に、第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。なお、図示された例において、単位レンズ３０に対応して多数設けられた第２光学機能面１２は、互いに同一に構成されている。
【００５５】
各第２光学機能面１２は、第１光学機能面１１に対して傾斜し、単位レンズ３０の光軸ｏｄに平行な方向に対して傾斜している。すなわち、各第２光学機能面１２は、第１光学機能面１１及び単位レンズ３０の光軸ｏｄのいずれとも非平行になっている。このような第２光学機能面１２によれば、後述するようにして、第２光学機能面１２からの光学機能が発現されるようになる角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することが可能となり、また、第１光学機能面１１からの光学機能が発現されるようになる角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１も、高い自由度で調整することが可能となる。
【００５６】
図２に示すように、各第２光学機能面１２は、第１軸方向ｄ１において一側（図示する例では、図２における上側であって、鉛直方向における上側）に位置する一端部１２ａが、第１軸方向ｄ１において他側（図示する例では、図２における下側であって、鉛直方向における下側）に位置する他端部１２ｂよりも、本体部４０の法線方向ｎｄにおいて単位レンズ３０に近接するように、光制御シート２０のシート面に対して傾斜している。そして、この傾斜角度に合わせた方向に位置する第２部分レンズ面３１ｂと対向するようにしている。すなわち、第２部分レンズ面３１ｂの光軸ｏｄ２は、第２光学機能面１２の法線方向と平行あるいは平行に近い方向に配置されている。図２から理解されるように、このような第２光学機能面１２には、法線方向ｎｄに対して他側（下側）に傾斜した角度範囲からの光が、入射しやすくなる。したがって、第２光学機能面１２からの光学機能は、法線方向ｎｄに対して他側（下側）に傾斜した角度範囲に向けて、効果的に発揮されるようになる。
【００５７】
このような傾向を強化する観点から、パネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２は、第１軸方向ｄ１における一側（上側）から他側（下側）に向けて、段階的又は連続的に、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ３０から離間していくことが好ましい。図示された例において、第２光学機能面１２は平面として形成されている。そして、図２に示されたパネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２は、第１軸方向ｄ１における一側から他側に向けて、連続的に一定の傾斜の程度で、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ３０から離間していく。このような第２光学機能面１２によれば、第２光学機能面１２からの光学機能が、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した角度範囲に向けて、効果的に発揮されるようになる。
【００５８】
図示された実施形態では、図２に示されたパネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における他側（下側）の端部である他端部１２ｂは、当該第２光学機能面１２に対応する単位レンズ３０における第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂとの境界位置３２ａと、第１軸方向ｄ１において同一位置に位置している。また、図２に示されたパネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における一側の端部である一端部１２ａは、当該第２光学機能面１２に対応する単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａの第１軸方向ｄ１における一側の基端部３２ｂと、第１軸方向ｄ１において同一位置に位置している。もっとも、図２に示されたパネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の一端部１２ａは、当該第２光学機能面１２に対応する単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａの第１軸方向ｄ１における一側の基端部３２ｂから、第１軸方向ｄ１においてずれて位置していてもよい。
【００５９】
とりわけ図示された例では、図２に示されたパネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の一端部１２ａは、単位レンズ３０第１部分レンズ面３１ａの第１軸方向ｄ１における一側の基端部３２ｂから、本体部４０の法線方向ｎｄに沿ってパネル部材１０の裏面１０ｂ側に離間している。
【００６０】
なお、また、単位レンズ３０のレンズ面３１の基端部３２ｂは、レンズ面３１のうちの、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って本体部４０に最も接近した部分、或いは、本体部４０に接続する部分のことである。
【００６１】
加えて、図２に示すように、第１光学機能面１１は、第１部分レンズ面３１ａの焦点ｆｐ上に位置している。より厳密には、第１光学機能面１１は、レンズ部２５に含まれる多数の単位レンズ３０の各第１部分レンズ面３１ａの焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置している。そして、図２に示されたパネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における他側（下側）に位置する他端部１２ｂは、第１光学機能面１１に接続している。すなわち、図示された実施形態では、パネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、本体部４０の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２１（図２参照）が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０内の第１部分レンズ面３１ａの焦点位置ｆｐ上に位置している。さらに言い換えると、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、単位レンズ３０内の第１部分レンズ面３１ａの光軸ｏｄ１上に位置している。このようなパネル部材１０によれば、本体部４０の法線方向ｎｄを境界として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とを切り分けることが可能となる。
【００６２】
なお、図示された本実施形態では、上述したように、第１光学機能面１１は、太陽電池パネル５０の入光面（受光面）５０ａとして機能する。すなわち、第１角度範囲ＡＲ１からパネル部材１０へ入射する光は、入光面５０ａとしての第１光学機能面１１を介して太陽電池パネル５０へ入射し、発電に利用される。太陽電池パネル５０は、太陽電池素子を含んでおり、取り込んだ光によって電流を生じさせる。太陽電池パネル５０は、種々の既知な部材を用いることができ、特に限定されない。例えば、太陽電池パネル５０として、市販されている種々の太陽電池パネルを使用可能である。
【００６３】
一方、図示された本実施形態での第２光学機能面１２は、表示対象１３を表示するための表示面をなしている。したがって、第２角度範囲ＡＲ２へ向けてパネル部材１０から出射する光は、表示対象１３を可視化させる。すなわち、第２角度範囲ＡＲ２から第２光学機能面１２が視認され、結果として、第２光学機能面１２に形成された表示対象１３を観察することができる。なお、第２光学機能面１２によって動く表示対象１３を表示する場合、第１光学機能面１１と隣接した太陽電池パネル５０から発電された電気を駆動に用いることが簡便である。
【００６４】
なお、第１角度範囲ＡＲ１からの光の一部は、単位レンズ３０内の第１部分レンズ面３１ａだけでなく、隣接する第２部分レンズ面３１ｂにも入射される。第２部分レンズ面３１ｂに入射された第１角度範囲ＡＲ１からの光は、本来意図したものではなく、第１光学機能面１１に焦点を結ぶとは限らない。第２部分レンズ面３１ｂで屈折されて、第１光学機能面１１以外の場所に焦点を結ぶ可能性もありうる。この場合、第１角度範囲ＡＲ１からの光の一部が太陽電池パネル５０の受光面５０ａに届かないことになり、発電効率が低下してしまう。
同様に、第２角度範囲ＡＲ２からの光の一部は、単位レンズ３０内の第２部分レンズ面３１ｂだけでなく、隣接する第１部分レンズ面３１ａにも入射される。第１部分レンズ面３１ａに入射された第２角度範囲ＡＲ２からの光は、第１部分レンズ面３１ａで屈折されて、意図しない方向に焦点を結ぶ可能性がありうる。これはすなわち、第２角度範囲ＡＲ２から第２部分レンズ面３１ｂの方向に視線を向けたときに、第２光学機能面１２に表示された表示対象１３以外のものが視認されることを意味する。このように、第１部分レンズ面３１ａに入射された第２角度範囲ＡＲ２からの光の割合が増えると、第２角度範囲ＡＲ２から第２部分レンズ面３１ｂの方向に視線を向けたときに視認される表示対象１３以外のノイズが増えてしまう。
【００６５】
第１部分レンズ面３１ａの曲率半径と第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径との差異が大きくなるほど、第１角度範囲ＡＲ１からの光の一部が第２部分レンズ面３１ｂに入射する割合と、第２角度範囲ＡＲ２からの光の一部が第１部分レンズ面３１ａに入射する割合とが増えてしまう。よって、発電効率向上と視認される表示対象１３のノイズ低減の観点からは、第１部分レンズ面３１ａの曲率半径と第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径との差異をできるだけ小さくするのが望ましい。その一方で、第２光学機能面１２に分割表示された複数の表示対象１３のそれぞれを明瞭に視認するには、これら表示対象１３を明瞭に視認できるように第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径を最適化する必要があるため、結果として、第１角度範囲ＡＲ１の曲率半径と第２角度範囲ＡＲ２の曲率半径との差異は大きくなってしまう。よって、第２光学機能面１２に単一の表示対象１３のみを表示する場合には、第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径の差異をできるだけ小さくするのが望ましい。すなわち、必要以上に第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径に差異を持たせない方がよい。
【００６６】
図３には、第２光学機能面１２に形成される表示対象１３の一例が示されている。複数の第２光学機能面１２が、第１軸方向ｄ１に配列されるとともに、各第２光学機能面１２は、第１軸方向ｄ１に直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。したがって、第１軸方向ｄ１における各位置に位置する第２光学機能面１２が、当該第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における位置に応じた表示対象１３要素１３ａを付与されることによって、第２軸方向ｄ２に細長く延びる各第２光学機能面１２に形成された表示対象１３要素１３ａの組み合わせとして二次元的な表示対象１３を表示することが可能となる。図３に示された例では、アルファベットの大文字の「Ｎ」が表示対象１３として表示されている。このように、複数の表示対象１３要素１３ａの組み合わせとして表示対象１３を表示することで、各第２光学機能面１２および各単位レンズ３０のサイズを小さくできるため、第２角度範囲ＡＲ２を広げたり、パネル部材１０のサイズを大きくしたとしても、より良好な表示対象１３を観察できるようになる。
【００６７】
本実施形態のパネル部材１０は、表示対象１３が連続して表示される角度範囲を高い自由度で調整可能である。そのため、本実施形態のパネル部材１０は、様々な用途で利用可能であり、例えば、屋外看板、道路情報掲示板、建築物の外壁面などで用いられる数ｍ〜数十ｍサイズの大型パネル用途や、ポスター、標識、建築物の内壁面などで用いられる数十ｃｍ〜数ｍサイズの中型パネル用途や、卓上スタンド、携帯端末などで用いられる数ｃｍ〜数十ｃｍの小型パネル用途などを例示することができる。
【００６８】
さて、上述のように、単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａは、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向から入射した光Ｌ２２を第１光学機能面１１に導き、第２部分レンズ面３１ｂは、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向から入射した光Ｌ２３を第２光学機能面１２に導く。ところが、図２に示すように、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に大きく傾斜した方向から単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａに入射した光Ｌ２５は、当該単位レンズ３０と他側で隣り合う単位レンズ３０に対面する第２光学機能面１２に裏面側から向かっていく。このような方向からの光Ｌ２５が、第２光学機能面１２の裏面側に入射してしまうと、第２光学機能面１２から期待された光学機能が発現されない。そこで、本実施形態では、裏面側から第２光学機能面１２に向かう光Ｌ２５を、第１光学機能面１１に導くように、第２光学機能面１２が配置された切込部４１内に低屈折率部６０が設けられている。この低屈折率部６０は、本体部４０よりも屈折率が低くなっている。
【００６９】
このような低屈折率部６０によれば、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に大きく傾斜した方向から単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａに入射した光Ｌ２５をも第１光学機能面１１に導くことを可能にするため、第１角度範囲ＡＲ１をさらに広角化させることができる。
【００７０】
図４に、切込部４１内に配置された低屈折率部６０を拡大して示す。図４に示すように、本実施形態の低屈折率部６０は、第２光学機能面１２が配置された切込部４１を埋めるようにして、当該切込部４１内に設けられている。このため、低屈折率部６０は、本体部４０に形成された切込部４１の形状に対応する。ゆえに、複数の低屈折率部６０は、切込部４１と同様に、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１に配列されている。
【００７１】
本実施形態では、各低屈折率部６０は、対応する単位レンズ３０と法線方向ｎｄに沿って少なくとも部分的に対面するようにして、配置されている。言い換えると、各低屈折率部６０は、本体部４０の法線方向ｎｄからみて、対応する単位レンズ３０と少なくとも部分的に重なっている。さらに、低屈折率部６０は、切込部４１の形状に対応して、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向、より厳密には、第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。
【００７２】
図４に示すように、低屈折率部６０は、切込部４１の第１切込面４２に沿って配置された入光面６１と、切込部４１の第２切込面４３に沿って配置された接続面３８と、入光面６１の裏面１０ｂ側の端部と接続面３８の裏面１０ｂ側の端部との間を延びる出光面６３と、を含んでいる。このうち、入光面６１は、単位レンズ３０にて屈折した光Ｌ３１が入光する面をなし、出光面６３は、入光面６１からの光Ｌ３１が出光する面をなしている。
【００７３】
図４に示す例では、出光面６３は、第１光学機能面１１に沿って位置し、第１光学機能面１１に隣接している。入光面６１は、出光面６３の第１軸方向ｄ１において一側に位置する端部から、単位レンズ３０側つまりパネル部材１０の表面１０ａ側に向かって延び出している。接続面３８は、出光面６３の第１軸方向ｄ１において他側に位置する端部から、単位レンズ３０側つまりパネル部材１０の表面１０ａ側に向かって延び出している。また、接続面３８は、第２光学機能面１２に沿って位置し、当該第２光学機能面１２に隣接している。
【００７４】
図４に示すように、切込部４１の第１切込面４２及び第２切込面４３の形状に対応して、入光面６１と接続面３８との幅は、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って出光面６３から離間していくにつれて、狭くなっている。そして、最も幅の狭くなった入光面６１の表面１０ａ側の端部と、接続面３８の表面１０ａ側の端部とが、互いに接続されている。とりわけ、図４に示された例では、入光面６１、接続面３８および出光面６３が平坦面として形成されており、低屈折率部６０は、主切断面において三角形形状をなしている。
【００７５】
ただし、主切断面における低屈折率部６０の断面形状は、三角形形状である必要はなく、種々の形状を有するようにしてもよい。例えば、主切断面における低屈折率部６０の断面形状は、三角形の一以上の角、例えば入光面６１と接続面３８とが接続した角が面取りされてなる形状となっていてよい。また、入光面６１の表面１０ａ側の端部と、接続面３８の表面１０ａ側の端部と、の間を延びる上面がさらに設けられていてもよい。つまり、主切断面における低屈折率部６０の断面形状は、台形形状であってもよい。
【００７６】
このような低屈折率部６０は、本体部４０をなす材料よりも屈折率の低いものであれば特に限定されず、流体であってもよいし、固体であってもよい。本体部４０をなす材料として、例えば、屈折率が１．５０〜１．６０程度に調整されたウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系等のアクリレート系樹脂が挙げられる。一方、低屈折率部６０をなす樹脂材料として、例えば、屈折率が１．４５〜１．５１程度に調整されたアクリル系、エポキシ系、ウレタン系等の紫外線硬化性樹脂が挙げられる。低屈折率部６０が本体部４０をなす樹脂材料よりも屈折率の低い樹脂材料からなる場合、第２光学機能面１２を樹脂材料で覆うことで当該第２光学機能面１２を保護することができる。これにより、本体部４０に形成された切込部４１内に配置された第２光学機能面１２に、環境の変化や振動等の外乱に対する耐性を付与することができる。あるいは、低屈折率部６０は、気体からなってもよい。この場合、低屈折率部６０の入光面６１と本体部４０との界面で、大きな屈折率差を生じさせることができるため、単位レンズ３０から低屈折率部６０に向かってくる光Ｌ２５の進行方向を、本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、大きく変更させることができる。なお、本実施形態では、低屈折率部６０は、空気からなる。
【００７７】
このような低屈折率部６０によれば、入光面６１と本体部４０との界面で、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に大きく傾斜した方向から単位レンズ３０に入射した光Ｌ２５を、当該光Ｌ２５の進行方向が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、偏向させることができる。上述のように、第１光学機能面１１は本体部４０のシート面に沿って配置されているため、低屈折率部６０によれば、単位レンズ３０からの光Ｌ３１を第１光学機能面１１に向けて偏向させることができる。このような光学機能を効果的に発現する観点から、低屈折率部６０の入光面６１は、以下に説明するような幾何学的関係を満たすことが好ましい。
【００７８】
先ず、図４に示すように、低屈折率部６０で偏向させることが意図された光Ｌ３１は、第２光学機能面１２にパネル部材１０の裏面１０ｂ側から接近してくる。このため、低屈折率部６０で偏向させることが意図された光Ｌ３１が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度θ３は、第２光学機能面１２が法線方向ｎｄに対してなす角度θ１よりも大きくなる。図４に示す幾何学的関係から理解されるように、低屈折率部６０で偏向させることが意図された光Ｌ３１を、第１光学機能面１１に向けて偏向させるためには、この光Ｌ３１を入光面６１の法線方向ＮＤ１に対して第１光学機能面１１とは反対側から入射させる必要がある。したがって、低屈折率部６０が、第２光学機能面１２が法線方向ｎｄに対してなす角度θ１よりも大きな角度で入射する光Ｌ３１を、第１光学機能面１１に向けて偏向させるためには、前記主切断面において、第２光学機能面１２と低屈折率部６０の入光面６１とのなす角度θ２は、少なくとも第２光学機能面１２に直交する平面Ｐ２と第２光学機能面１２とのなす角度よりも小さくなればよい。すなわち、第２光学機能面１２と低屈折率部６０の入光面６１とのなす角度θ２は、少なくとも鋭角、すなわち、０°以上９０°未満の角度であればよい。ここで、平面Ｐ２とは、第２光学機能面１２に直交する方向に向かって、低屈折率部６０の表面１０ａに近接した端部から、裏面１０ｂ側に延び出す平面である。第２光学機能面１２と入光面６１とのなす角度θ２を鋭角にすることにより、第２光学機能面１２が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度θ１よりも大きな角度で向かってくる光Ｌ３１の少なくとも一部を、その進行方向が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げることができる。
【００７９】
また、主切断面において、対象となる光が入射する単位レンズ３０の第１軸方向ｄ１において一側に位置する基端部３２ｂと、対象となる光が偏向される低屈折率部６０の表面１０ａに近接した端部と、を結ぶ直線をＳＬ２とする。言い換えると、主切断面において、対象となる光が入射する単位レンズ３０の基端部のうち、対象となる光が偏向される低屈折率部６０から離間した側に位置する基端部３２ｂと、対象となる光が偏向される低屈折率部６０の入光面６１と接続面３８との接続位置と、を結ぶ直線をＳＬ２とする。図４に示す幾何学的関係から理解されるように、低屈折率部６０で偏向させることが意図された光Ｌ３１、Ｌ３２のうち本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が最も大きい光は、前記直線ＳＬ２と平行な方向から低屈折率部６０に向かう光Ｌ３２となる。したがって、前記直線ＳＬ２と平行な方向から低屈折率部６０に向かう光Ｌ３２を、第１光学機能面１１に向けて偏向させるためには、上述のように、この光Ｌ３１を入光面６１の法線方向ＮＤ１に対して第１光学機能面１１とは反対側から入射させる必要がある。したがって、前記直線ＳＬ２と平行な方向から低屈折率部６０に向かう光Ｌ３２を、第１光学機能面１１に向けて偏向させるためには、前記主切断面において、第２光学機能面１２と入光面６１とのなす角度θ２は、前記直線ＳＬ２に直交する平面Ｐ３と第２光学機能面１２とのなす角度θ４よりも小さいのがよい。すなわち、前記主切断面において、入光面６１は、前記直線ＳＬ２に直交する平面Ｐ３と、第２光学機能面１２と、の間に配置されるのがよい。ここで、平面Ｐ３とは、前記直線ＳＬ２に直交する方向に向かって、低屈折率部６０の表面１０ａに近接した端部から、裏面１０ｂ側に延び出す平面である。第２光学機能面１２と低屈折率部６０の入光面６１とのなす角度θ２を、前記直線ＳＬ２に直交する平面Ｐ３と第２光学機能面１２とのなす角度θ４よりも小さくすることにより、低屈折率部６０に向かう任意の光Ｌ３１、Ｌ３２を、その進行方向が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げることができる。
【００８０】
また、金型の作製精度を向上させる観点から、低屈折率部６０の入光面６１と第２光学機能面１２とは、第一軸方向ｄ１に直交し本体部４０の法線方向ｎｄに平行な面に関して互いに逆側に傾斜しているのがよい。この場合、光制御シート２０を賦型するための金型に、切込部４１を形成するための凸部を精度良く形成することができる。これにより、本体部４０に切込部４１を高精度に形成することができ、この結果、切込部４１内に配置される低屈折率部６０を高精度に形成することができる。
【００８１】
次に、上述してきたパネル部材１０の製造方法の一例について、主として図７〜図９を参照しながら、説明する。
【００８２】
まず、図７に示すように、透明樹脂を成型することにより、成型物７０を作製する。成型は、熱溶融押出加工や射出成型等を採用することができる。図７に示すように、得られた成型物７０には、上述した光制御シート２０の本体部４０の第２主面４０ｂとなる部分に、切込部４１が形成されている。また、成型物７０には、レンズ部２５が賦型されている。なお、成形型７０に第２部分レンズ面３１ｂを形成する場合、いったん主断面が半円状の第１部分レンズ面３１ａを形成した後、第１部分レンズ面３１ａの一部の円弧の両端を結ぶ弦３１ｃを共有する円弧からなる第２部分レンズ面３１ｂを形成すればよい。第１部分レンズ面３１ａと第２部分レンズ面３１ｂの曲率半径は、上述したように、第２光学機能面１２に分割表示される表示対象１３の数などを考慮に入れて設定すればよい。
【００８３】
次に、図８に示すように、成型物７０の切込部４１内に、第２光学機能面１２としての表示面を形成する。一例として、耐候性インクを用いたインクジェット印刷によって、成型物７０の切込部４１内に、表示対象１３を形成する。これにより、第２光学機能面１２が形成された光制御シート２０が得られる。
【００８４】
次に、図９に示すように、光制御シート２０の切込部４１が形成された面側に、太陽電池パネル５０を接合させる。これにより、太陽電池パネル５０の入光面５０ａをなす第１光学機能面１１を形成することができる。また、光制御シート２０の切込部４１を太陽電池パネル５０で覆うことにより、切込部４１内に空気からなる低屈折率部６０を設けることができる。なお、低屈折率部６０が本体部４０をなす材料よりも屈折率の低い樹脂材料にて構成される場合には、第２光学機能面１２が形成された切込部４１に、低屈折率部６０をなす材料を充填すればよい。したがって、切込部４１内に空気からなる低屈折率部６０を設けることにより、切込部４１を他の材料で埋める必要がなくなるため、パネル部材１０を効率良く作製することができる。このようにして、上述のパネル部材１０が得られる。
【００８５】
次に、主として、図４〜図６を参照しながら、パネル部材１０の作用について説明する。パネル部材１０は、例えば、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１が鉛直方向に沿うようにして、配置される。また、第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における一側に位置する一端部１２ａが、鉛直方向における上側に位置し、第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における他側に位置する他端部１２ｂが、鉛直方向における下側に位置するように、パネル部材１０が配置される。
【００８６】
パネル部材１０の最も観察者側には、レンズ部２５が設けられている。レンズ部２５の単位レンズ３０は、パネル部材１０に入射する光またはパネル部材１０から出射する光に対してレンズ機能を発揮して、当該光の進行方向を調整する。単位レンズ３０は、或る角度範囲ＡＲ１内の方向から入射した光を、直接的にあるいは低屈折率部６０を利用して第１光学機能面１１に導き、或る角度範囲ＡＲ２内の方向から入射した光を第２光学機能面１２に導く。言い換えると、単位レンズ３０は、第１光学機能面１１からの光を屈折させて第１角度範囲ＡＲ１内の方向へ出射させ、第２光学機能面１２からの光を屈折させて第２角度範囲ＡＲ２内の方向へ出射させる。したがって、第１光学機能面１１は、第１角度範囲ＡＲ１からパネル部材１０へ入射する光に対して、或いは、第１角度範囲ＡＲ１へ向けてパネル部材１０から出射する光に対して何らかの光学機能を発揮することができる。
【００８７】
また、第２光学機能面１２は、第２角度範囲ＡＲ２からパネル部材１０へ入射する光に対して、或いは、第２角度範囲ＡＲ２へ向けてパネル部材１０から出射する光に対して何らかの光学機能を発揮することができる。
【００８８】
本実施形態では、第１光学機能面１１が、太陽電池パネル５０の入光面５０ａをなしている。したがって、広い角度範囲から入射する光を第１光学機能面１１に導いて、太陽電池パネル５０での発電に利用することが好ましい。とりわけ、太陽光は、時間帯や季節に応じて位置を変化させる。パネル部材１０では、このように時間帯や季節に応じて入射方向を変化させる太陽光を第１光学機能面１１に導くことができれば好ましい。すなわち、入射方向を変化させる太陽光を高効率で取り込むにあたり、上述した第１角度範囲ＡＲ１が広角化されていることが好ましい。
【００８９】
本実施形態において、第２光学機能面１２は、表示対象１３を表示するための表示面となっている。したがって、第２角度範囲ＡＲ２から第２光学機能面１２に形成された表示対象１３を観察することができる。この用途において、第２角度範囲ＡＲ２は、表示対象１３を観察し得る視野角となる。一般的に、視野角である第２角度範囲ＡＲ２は、広角化されていることが好ましい。図１６を参照して説明した従来技術のように、３０°程度の視野角が間をあけて繰り返し現れる表示媒体では、表示される表示対象１３の視認性が著しく低下し、情報表示機能を有効に発揮することができない。したがって、本実施形態のパネル部材１０の特長をより発揮させるために、第２角度範囲ＡＲ２の視野角が４５°程度以上連続していることが好ましい。なお、第２角度範囲ＡＲ２の視野角の上限については、第１角度範囲ＡＲ１とのバランスで適宜設定すればよいが、１３５°程度未満になるケースが多いと考えられる。
【００９０】
また、表示対象１３を観察している際に、表示対象１３とともに太陽電池パネル５０が観察されると、表示対象１３の視認性や意匠性を著しく害することになる。したがって、表示対象１３が付与された第２光学機能面１２が観察され得る第２角度範囲ＡＲ２は、太陽電池パネル５０が観察されるようになる第１角度範囲ＡＲ１と区分けされていること、すなわち重なり合っていないことが好ましい。
【００９１】
一方、上述してきた本実施形態によるパネル部材１０は、第１軸方向ｄ１に配列された単位レンズ３０と、複数の単位レンズに対向して位置している第１光学機能面１１と、第１軸方向ｄ１に配列されて単位レンズ３０に対向して位置している第２光学機能面１２と、を有している。そして、第２光学機能面１２は、本体部４０の法線方向ｎｄにおいて、単位レンズ３０と第１光学機能面１１との間に位置し、且つ、第１光学機能面１１に対して傾斜している。とりわけ、第２光学機能面１２は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに直交する方向に対して傾斜して広がっている。その一方で、第１光学機能面１１は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに直交する方向に広がっている。
【００９２】
このようなパネル部材１０では、図５によく示されているように、傾斜した第２光学機能面１２が、当該第２光学機能面１２の正面方向すなわち法線方向から向かってくる光Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４を効率的に受光することが可能となる。図５に示す例では、第２光学機能面１２が単位レンズ３０の光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜しているため、当該光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向からレンズ面３１に入射する光Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、を効率的に受光することが可能となる。
【００９３】
図１６を参照して説明した従来例では、実用上選択可能な樹脂材料の屈折率に起因して、単位レンズ１３０の光軸に対して３０°程度以上傾斜した方向からの光Ｌ１５３、Ｌ１５４は、当該単位レンズ１３０でのレンズ機能によって大きく進行方向を曲げられることなく、結果として、当該単位レンズ１３０以外の単位レンズに対面する光学機能面１１１、１１２に入射していた。その一方で、本実施形態によれば、図５に示すように、光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に大きく傾斜した方向からレンズ面３１に入射する光Ｌ４４も、入射した単位レンズ３０に対向する第２光学機能面１２にて受光されるようになる。図５に点線で示すように、この光Ｌ４４は、仮に第２光学機能面１２が第１光学機能面１１と同一面上に交互に並べられていた場合、入射した単位レンズ３０とは異なる単位レンズに対面する領域に進み、従来技術で説明した不具合を生じさせる。
【００９４】
すなわち、第２光学機能面１２を光制御シート２０のシート面に対して傾斜させることにより、第２光学機能面１２に導かれるようになるパネル部材１０への入射方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２、言い換えると、第２光学機能面１２からの光の出射方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を、図１６に示された従来例と比較して、高い自由度で調整することができる。特に、第２光学機能面１２に対向して第２部分レンズ面３１ｂが設けられているため、第２光学機能面１２が第１光学機能面１１と同一面上に交互に並べられた図１６に示す従来のパネル部材よりも、第１光学機能面１１の法線方向に近い方向に光軸がある第２部分レンズ面３１ｂから向かってくる光Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４を第２光学機能面１２にて有効に受光することが可能となる。この結果、第２光学機能面１２は、図１６に示された従来例よりも、シート面の法線方向に対して傾斜した広範な方向から向かってくる光Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４を受光することが可能となり、第２角度範囲ＡＲ２を広角化させることができる。
【００９５】
また、図６に示すように、第２光学機能面１２は、本体部４０の法線方向ｎｄにおいて、単位レンズ３０と第１光学機能面１１との間に位置している。そして、傾斜した第２光学機能面１２の単位レンズ３０とは反対側となる位置にも、第１光学機能面１１が配置されている。図示された例では、第１光学機能面１１は、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って各単位レンズ３０に対面する全領域に、延び広がっている。このように広範囲に広がる第１光学機能面１１によって、広い角度範囲からパネル部材１０へ入射する光を受光することが可能となる。
【００９６】
また、第２光学機能面１２に対してなす角度がより小さい方向から本体部４０内を進行する光Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４ほど、第２光学機能面１２に受光され難い。このことから、傾斜した第２光学機能面１２よりも裏面１０ｂ側に位置する第１光学機能面１１は、図６に示すように、第２光学機能面１２で効率的に受光される光Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４（図５参照）とは逆側に傾斜した光Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４を効率的に受光することが可能となる。つまり、第１軸方向ｄ１において他側に進みながら単位レンズ３０へ入射する光、図示する例では、鉛直方向における下方に進みながら単位レンズ３０へ入射する光Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４を効率的に受光することが可能となる。
【００９７】
ただし、第１軸方向ｄ１において他側に進みながら単位レンズ３０へ入射する光Ｌ５４であっても、本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が大きい場合、単位レンズ３０にて屈折されて、当該単位レンズ３０と隣り合う単位レンズ３０に対面する第２光学機能面１２に、パネル部材１０の裏面１０ｂ側から向かっていく。上述のように、本実施形態では、このような光Ｌ５４をも第１光学機能面１１に導くことを可能にするため、第２光学機能面１２が配置された切込部４１内に低屈折率部６０が設けられている。このため、図６に示すように、第２光学機能面１２に裏面１０ｂ側から向かっていく光Ｌ５４は、低屈折率部６０の入光面６１と本体部４０との界面で、当該光Ｌ５４の進行方向が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。これにより、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に大きく傾斜した方向から単位レンズ３０に入射した光Ｌ５４であっても、第１光学機能面１１に導くことができる。図６から理解されるように、この光Ｌ５４は、仮に第２光学機能面１２が第１光学機能面１１と同一面上に交互に並べられていた場合、入射した単位レンズ３０とは異なる単位レンズに対面する領域に進み、従来技術で説明した不具合を生じさせる。
【００９８】
すなわち、単位レンズ３０と第１光学機能面１１との間の領域で第２光学機能面１２を傾斜させ、第２光学機能面１２が配置された切込部４１内に低屈折率部６０を設けることにより、第１光学機能面１１に導かれるようになるパネル部材１０への入射方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１、言い換えると、第１光学機能面１１からの光の出射方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１を、図１６に示された従来例と比較して、高い自由度で調整することができ、さらには格段に広角化させることもできる。
【００９９】
このように、本実施形態では、第１光学機能面１１に対向するように第１部分レンズ面３１ａを設けるとともに、第１光学機能面１１に対して傾斜して配置される第２光学機能面１２に対向するように第２部分レンズ面３１ｂを設けるため、第２部分レンズ面３１ｂを通過した光を第２光学機能面１２上に集光させることができるようになる。これにより、第２光学機能面１２上に複数の表示対象１３が分割表示されている場合であっても、第２部分レンズ面３１ｂを通して各表示対象１３を明瞭に視認可能となる。すなわち、第２光学機能面１２上に複数の表示対象１３が分割表示されている場合は、視線を少しずつずらすことで、各表示対象１３を明瞭に視認できる。また、第２光学機能面１２上に同じ表示対象が複数、分割表示されている場合には、視線をずらしても、同じ表示対象を明瞭に視認可能となる。
【０１００】
また、本実施形態では、第１軸方向ｄ１に配列された複数の単位レンズ３０と、複数の単位レンズ３０に対向して位置する第１光学機能面１１と、複数の単位レンズ３０と第１光学機能面１１との間に配置され、複数の単位レンズ３０を支持するシート状の本体部４０と、本体部４０の単位レンズ３０を支持する側とは反対側となる第２主面４０ｂに各単位レンズ３０に対向するようにして形成された複数の切込部４１内にそれぞれ位置する複数の低屈折率部６０と、低屈折率部６０と本体部４０との間に設けられ第１光学機能面１１に対して傾斜した複数の第２光学機能面１２と、を備え、低屈折率部６０は、本体部４０との界面で単位レンズ３０からの光Ｌ２５、Ｌ５４を、当該光Ｌ２５、Ｌ５４の進行方向が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、偏向させる。このようなパネル部材１０によれば、第１光学機能面１１での光学機能が発揮される方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１および第２光学機能面１２での光学機能が発揮される方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することが可能となる。また、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２を効果的に広角化させることも可能となる。さらに、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２の調整又は広角化は、一般的に高価となる高屈折率材料を単位レンズ３０に用いることを必要とせず、従来と同様の材料を使用すればよい。すなわち、材料面からのコスト上昇を来すことなく、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２の調整又は広角化を行うことができる。
【０１０１】
とりわけ、本実施形態によれば、第１光学機能面１１が太陽電池パネル５０の入光面５０ａをなしている。上述のように、本実施形態によれば、広い第１角度範囲ＡＲ１内で、第１光学機能面１１からの光学機能が発揮されるようになるため、時間帯や季節に応じて入射方向を変化させる太陽光を効率的に受光して、太陽電池パネル５０での発電に利用することが可能となる。
【０１０２】
とりわけ、本実施形態によれば、第２光学機能面１２は、表示対象１３を表示するための表示面である。上述のように、本実施形態によれば、広い第２角度範囲ＡＲ２内で、第２光学機能面１２からの光学機能が発揮されるようになるため、広い視野角から安定して第２光学機能面１２に付与された表示対象１３を観察することができる。したがって、観察者は、優れた視認性で表示対象１３を観察することができ、且つ、優れた意匠性で表示対象１３を表示することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、図２に示すように、各第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１において一側に位置する一端部１２ａは、当該第２光学機能面１２に対応する単位レンズ３０の先端部３２ａよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置し、各第２光学機能面１２は、第１軸方向ｄ１において一側に位置する一端部１２ａが、第１軸方向ｄ１において他側に位置する他端部１２ｂよりも、本体部４０の法線方向ｎｄにおいて単位レンズ３０に近接するように、第１光学機能面１１に対して傾斜している。このような形態によれば、第２光学機能面１２は、第２光学機能面１２の傾斜方向に合わせて配向配置された第２部分レンズ面３１ｂから向かってくる光Ｌ２３、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４を効率的に受光することが可能なため、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向からの光、言い換えると第１軸方向ｄ１において一側に進みながらパネル部材１０へ入射する光Ｌ２３、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４が、第２光学機能面１２に入射しやすくなる。言い換えると、第２光学機能面１２からの光Ｌ２３、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４は、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向へ出射しやすくなる。一方、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向からの光Ｌ２２、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４は、第２光学機能面１２となす角度が小さい方向から本体部４０内を進行するため、第２光学機能面１２に受光され難い。この第２光学機能面１２にて受光され難い、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向からの光、言い換えると第１軸方向ｄ１において他側に進みながらパネル部材１０へ入射する光Ｌ２２、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４は、第１光学機能面１１に入射しやすくなる。言い換えると、第１光学機能面１１からの光Ｌ２２、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４は、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向へ出射しやすくなる。
【０１０４】
つまり、上記の形態によれば、第１光学機能面１１からの光学機能が発揮されるようになる方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１と、第２光学機能面１２からの光学機能が発揮されるようになる方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２とが、区分けされやすくなる。言い換えると、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが、重なり合いにくくなる。これにより、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２をそれぞれ有効に広角化させることができる。
【０１０５】
このように第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２との重なり合いが少なくなれば、さらには第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とを切り分けることが可能となれば、第１光学機能面１１での光学機能および第２光学機能面１２での光学機能が、互いに悪影響を及ぼすことなく、より有効に発揮されるようになる。本実施形態においては、第２光学機能面１２に付与された表示対象１３を観察している際に、第１光学機能面１１に重ねられた太陽電池パネル５０が表示対象１３とともに観察されることを効果的に防止することが可能となる。この場合、表示対象１３の視認性や表示対象１３の意匠性を改善することができる。
【０１０６】
とりわけ、本実施形態によるパネル部材１０では、第１光学機能面１１に導かれるようになるパネル部材１０への入射方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１を鉛直方向における上側に傾斜した方向に設定し、第２光学機能面１２に導かれるようになるパネル部材１０への入射方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を鉛直方向における下側に傾斜した方向に設定している。この場合、典型的な利用として想定される表示板としての用途においてパネル部材１０を目線よりも高い位置に設置する場合に、観察者は、鉛直方向における上側に見上げながらパネル部材１０を観察するため、第２角度範囲ＡＲ２から第２光学機能面１２に付与された表示対象１３を観察することができる。一方、太陽光は、時間帯や季節に応じて入射方向が変化するが、鉛直方向における下側に傾斜した方向に進みながらレンズ面３１に入射する。このため、太陽光は、時間帯や季節に応じて入射方向が変化しても、第１角度範囲ＡＲ１からレンズ面３１に入射して第１光学機能面１１に向かうことができる。したがって、このような形態によれば、太陽光の受光および表示対象１３の表示を効果的に両立させることができる。
【０１０７】
加えて、本実施形態によれば、前記主切断面において、第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における他側の他端部１２ｂは、第１光学機能面１１に接続している。このような形態によれば、第２角度範囲ＡＲ２からパネル部材１０に入射する光が、第２光学機能面１２の他端部１２ｂと第１光学機能面１１との間を通過して第１光学機能面１１に到達してしまうことを防止することができる。このため、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とをよりはっきりと区分けすることに寄与する。
【０１０８】
また、本実施形態によれば、低屈折率部６０は、空気からなる。この場合、低屈折率部６０の入光面６１と本体部４０との界面で、大きな屈折率差を生じさせることができるため、単位レンズ３０から低屈折率部６０に向かってくる光Ｌ２５、Ｌ５４を、当該光Ｌ２５、Ｌ５４の進行方向が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、大きく曲げることができる。これにより、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に極めて大きく傾斜した方向から単位レンズ３０に入射した光Ｌ２５、Ｌ５４であっても、第１光学機能面１１に効果的に導くことができる。この結果、第１光学機能面１１に導かれるようになるパネル部材１０への入射方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１、言い換えると、第１光学機能面１１からの光の出射方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１を、図１６に示された従来例と比較して、高い自由度で調整することができ、さらには格段に広角化させることもできる。
【０１０９】
また、本実施形態によれば、低屈折率部６０は、単位レンズ３０にて屈折した光が入光する入光面６１を含み、入光面６１と第２光学機能面１２とのなす角度θ２は、鋭角である。このような形態によれば、第２光学機能面１２が法線方向ｎｄに対してなす角度θ１よりも大きな角度θ３で低屈折率部６０に向かってくる光の少なくとも一部Ｌ３１を、その進行方向が本体部４０の法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げることができる。すなわち、単位レンズ３０にて屈折してパネル部材１０の裏面１０ｂ側から第２光学機能面１２に向かってくる光の少なくとも一部Ｌ３１を、第１光学機能面１１に有効に導くことができる。
【０１１０】
また、本実施形態によれば、低屈折率部６０の入光面６１と第２光学機能面１２とは、第一軸方向ｄ１に直交し本体部４０の法線方向ｎｄに平行な面に関して互いに逆側に傾斜している。この場合、光制御シート２０を賦型するための金型に、切込部４１を形成するための凸部を精度良く形成することができる。これにより、本体部４０に切込部４１が高精度に形成され、この結果、切込部４１内に配置される低屈折率部６０を高精度に形成することができる。
【０１１１】
また、本実施形態によれば、低屈折率部６０の単位レンズ３０側の端部は、本体部４０の法線方向ｎｄにおいて、当該切込部４１が対応する単位レンズ３０の基端部３２ｂよりも、第１光学機能面１１に近接して位置している。このような形態によれば、切込部４１と本体部４０の第１主面４０ａとの間に、肉厚を確保することができるため、屈曲や衝撃に対する機械強度を確保することができる。
【０１１２】
さらに、本実施形態によれば、複数の単位レンズ３０は、第１軸方向ｄ１に互いから離間して配置され、第１軸方向ｄ１に隣り合う二つの単位レンズ３０の間に、単位レンズ３０とともにパネル部材１０の表面１０ａをなす接続面３８が設けられている。接続面３８を設けることによって、法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した方向に進む光に対する隣接レンズの「けられ」を少なくすることができる。
【０１１３】
とりわけ本実施形態において、接続面３８は、パネル部材１０のパネル面に沿って延びている。また、第２光学機能面１２は、パネル部材１０のパネル面に沿って接続面３８からずれて配置されている。このような本実施形態では、図６に示すように、接続面３８を介してパネル部材１０に入射する光Ｌ５６が、第１光学機能面１１に入射するようになる。したがって、これらの光Ｌ５６の方向にも、第１光学機能面１１が何らかの光学機能を発揮すること、例えば太陽電池パネル５０に当該光を取り込むことが可能となる。
【０１１４】
≪変形例≫
なお、上述した実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【０１１５】
上述した実施形態では、図２に示すように、パネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の第１軸方向ｄ１における他側（図面における下側）に位置する他端部１２ｂが、本体部４０の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２１（図２参照）が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａの焦点位置ｆｐ上に位置していた。このようなパネル部材１０では、本体部４０の法線方向ｎｄを境界として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とを切り分けることが可能となる。しかしながら、第２光学機能面１２の他端部１２ｂの配置は、このような例に限定されない。図１２及び図１３に、第２光学機能面１２の他端部１２ｂの配置例を示す。図１２及び図１３に示す例では、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、本体部４０の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２７が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａの焦点位置ｆｐ上からずれて配置されている。
【０１１６】
このうち、図１２に示された例では、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、対応する単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａの焦点ｆｐよりも第１軸方向ｄ１において他側に位置している。さらに、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、多数の単位レンズ３０の各第１部分レンズ面３１ａの焦点ｆｐによって画成される仮想面Ｐ１上で、第１光学機能面１１に接続している。このような形態によれば、本体部４０の法線方向ｎｄよりも第１軸方向ｄ１における一側（上側）に傾斜した方向ｄａを中心として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが切り分けられるようになる。この場合、例えば、典型的な利用として想定される表示板としての用途においてパネル部材１０を目線に対してあまり高くない位置に設置する際に好適である。すなわち、観察者が、水平方向に対してなす角度が小さい方向ｄｂから、あるいは、鉛直方向における上側に傾斜した方向ｄｃに向かって、パネル部材１０を観察した場合、第２光学機能面１２に形成された表示対象１３を観察することができる。一方、鉛直方向における下側に傾斜した方向ｄｅに進んでレンズ面３１に入射する太陽光Ｌ２６は、第１光学機能面１１に向かっていくことができる。したがって、このような形態によれば、第１光学機能面１１で太陽光を十分に取り込みながら、第２光学機能面１２に付与された表示対象１３を、目線と同じか目線よりも上に、優れた視認性で観察することができる。
【０１１７】
一方、図１３に示された例では、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、対応する単位レンズ３０の第１部分レンズ面３１ａの焦点ｆｐよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置している。さらに、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、多数の単位レンズ３０の各第１部分レンズ面３１ａの焦点ｆｐによって画成される仮想面Ｐ１上で、第１光学機能面１１に接続している。このような形態によれば、本体部４０の法線方向ｎｄよりも第１軸方向ｄ１における他側（下側）に傾斜した方向ｄｇを中心として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが切り分けられるようになる。この場合、例えば、典型的な利用として想定される表示板としての用途において、パネル部材１０を目線よりも比較的高い位置に設置する際に好適である。すなわち、観察者は、鉛直方向における上側に見上げながらパネル部材１０を観察することになるため、鉛直方向における上側に傾斜した方向ｄｆに見上げて第２光学機能面１２に付与された表示対象１３を観察することができる。一方、水平方向に対してなす角度が小さい方向ｄｈから、あるいは、鉛直方向における下側に傾斜した方向ｄｉに進んでパネル部材１０に入射する太陽光Ｌ２７、Ｌ２８は、第１光学機能面１１に向かって進行することができる。したがって、このような形態によれば、第２光学機能面１２に付与された表示対象１３を、十分な視認性で仰ぎ見ることを可能にしながら、第１光学機能面１１で太陽光を非常に高い効率で取り込むことができる。
【０１１８】
また、図２、図１２及び図１３に示す例では、パネル部材１０の主切断面において、第２光学機能面１２の他端部１２ｂが、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置した例を示したが、このような例に限定されない。第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上からずれて配置されていてもよい。とりわけ、第２光学機能面１２の他端部１２ｂは、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上、あるいは、当該仮想面よりも単位レンズ３０に近接した位置に配置されている場合、一端部１２ａ付近の表示と他端部１２ｂ付近の表示とが観察する角度によって反転して見えるおそれを防ぐことができる。
【０１１９】
また、上述した実施形態において、第２光学機能面１２と重ねられるようにして反射面１５がさらに配置されていてもよい。図１４に、このような例が示されている。図１４に示すパネル部材１０において、第２光学機能面１２が、単位レンズ３０の側を向き、反射面１５が、第１光学機能面１１の側を向いている。すなわち、各反射面１５は、対応する第２光学機能面１２と背合わせとなるようにして、配置されている。このような反射面１５は、一例として、高い反射率を有した材料からなる薄膜によって形成される。このような反射面１５によれば、本体部４０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に極めて大きく傾斜した方向から低屈折率部６０の入光面６１に入射した光Ｌ３３が、当該入光面６１にて第１光学機能面１１に向けて充分に偏向されなかった場合であっても、反射面１５で反射して第１光学機能面１１に向かうことができる。したがって、反射面１５を設けることにより、第１光学機能面１１に導かれる光の入射角度範囲に相当する第１角度範囲ＡＲ１をさらに広角化することができる。これにより、時間帯や季節に応じて入射方向を変化させる太陽光を、第１光学機能面１１によって効率的に受光して、太陽電池パネル５０での発電を効率良く行うことが可能となる。
【０１２０】
さらに、既に説明したように、第１光学機能面１１が、太陽電池パネル５０の入光面５０ａとして機能すること、或いは、第２光学機能面１２が、表示対象１３を表示する面として機能することは例示に過ぎない。一例として、第１光学機能面１１も、表示を行うための表示面として機能してもよい。この変形例では、第１方向ｄ１が水平方向と交差するようにして、パネル部材１０が配置され、第１光学機能面１１によって表示される表示対象１３と第２光学機能面１２によって表示される表示対象１３とが、水平面内で観察方向を変化させることにより、切り替わって観察されるようにしてもよい。このとき、第１光学機能面１１にディスプレイを重ね合わせることによって、第１光学機能面１１によって動く表示対象１３を表示し、第２光学機能面１２によって静止した表示対象１３を表示するようにしてもよい。別の一例として、第１光学機能面１１が表示対象１３を表示する面として機能し、第２光学機能面１２が太陽電池パネル５０の入光面５０ａとして機能するようにするようにしてもよい。それによって、傾いた第２光学機能面１２が上方から入射する太陽光を受けやすくなる。
【０１２１】
なお、以上において上述した実施形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【０１２２】
また、図１〜図１４では、光制御シート２０のレンズ面３１が露出されている例を示したが、図１５に示すように、レンズ面３１の表面を覆う平坦化層７１を設けてもよい。この場合、光制御シート２０は、レンズ面３１、第１光学機能面１１および第２光学機能面１２を有するシート本体部４０と、平坦化層７１とを積層した構造になる。平坦化層７１の屈折率は、シート本体部４０の屈折率とは異なっている。このため、平坦化層７１とレンズ面３１との界面に屈折率差が生じ、レンズ面３１は光の屈折作用を行う。平坦化層７１の屈折率をシート本体部４０の屈折率より小さくすることで、平坦化層７１がない図１〜図１４と同様の光学機能を果たすことができる。平坦化層７１を設けることで、光制御シート２０の表面が平坦になり、レンズ面３１を傷や変形、汚れから保護することができるとともに、手触りもよくなる。このように、図１〜図１４で説明した光制御シート２０に、図１５と同様の平坦化層７１を付加してもよい。
【０１２３】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  表示体、１０ａ  表面、１０ｂ  裏面、１１  第１光学機能面、１２  第２光学機能面、１２ａ  一端部、１２ｂ  他端部、１３  表示対象、２０  光制御シート、２５  レンズ部、３０  単位レンズ、３１  レンズ面、３１ａ  第１部分レンズ面、３１ｂ  第２部分レンズ面、３２ａ  先端部、３２ｂ  基端部、３８  接続面、４０  本体部、４０ａ  表側面、４０ｂ  裏側面、４１  切込部、４２  第１切込面、４３  第２切込面、５０  太陽電池パネル、５０ａ  入光面、６０  低屈折率部、６１  入光面、６３  出光面、７１  平坦化層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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