(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び前記第１面に対向する第２面を有し、一軸方向に沿って複数の表示面が配列されたシート部材と、
前記シート部材の第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
前記シート部材の前記第１面に向けて光を投射する投光面を有する光源と、
を備え、
前記一軸方向及び前記シート部材の法線方向の両方に平行な主切断面において、前記表示面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記シート部材の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜または湾曲し、
前記光源の前記投光面から出射する光の輝度を、前記主切断面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、前記シート部材の法線方向に対して一側に傾斜した方向に輝度のピークが存在する、太陽電池複合型表示体。
【請求項２】
第１面及び前記第１面に対向する第２面を有し、一軸方向に沿って複数の表示面が配列されたシート部材と、
前記シート部材の第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
前記シート部材の前記第１面に向けて光を投射する投光面を有する光源と、
を備え、
前記一軸方向及び前記シート部材の法線方向の両方に平行な主切断面において、前記表示面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記シート部材の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜または湾曲し、
前記投光面は、前記一軸方向において最も一側に位置する表示面よりも前記一軸方向において他側に位置し、
前記投光面は、当該投光面上の各位置から拡散光を照射するようになっている、太陽電池複合型表示体。
【請求項３】
前記一軸方向において一側に傾斜した方向に向かって前記太陽電池複合型表示体を観察したときに前記表示面が観察され、前記一軸方向において他側に傾斜した方向に向かいながら前記太陽電池複合型表示体に入射した光が、隣り合う２つの表示面の間を通過して前記太陽電池パネルに到達する、請求項１または２に記載の太陽電池複合型表示体。
【請求項４】
前記投光面から投射される光が前記シート部材の前記第１面に入射する領域の、前記一軸方向に沿った長さは、前記投光面の、前記一軸方向に沿った長さよりも長い、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
【請求項５】
前記シート部材の前記第２面は、一軸方向に交互に配列された複数の向き調整面及び複数の光透過面と、を含み、
前記向き調整面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜し、
前記光透過面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して前記向き調整面とは異なる角度で傾斜し、
前記向き調整面に前記表示面が配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
【請求項６】
前記シート部材の第２面は、前記一軸方向に沿って配列された複数のレンズ面を含み、
各表示面は、各々に対応するレンズ面の一部に沿って配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
【請求項７】
前記複数の表示面は、前記シート部材内部に配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
【請求項８】
各表示面に表示対象要素が付与され、前記表示対象要素の組み合わせで表示対象が形成される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示を行うための表示面を含み、太陽電池パネルによる発電も行うことが可能な太陽電池複合型表示体に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような太陽電池複合型表示体の一例として、太陽電池パネルを併設した交通標識が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の交通標識では、昼間に太陽電池パネルにて発電した電力を蓄え、この蓄えた電力を照明用電源として利用し、夜間の視認性や昼間の注意喚起効果を向上させることができる。また、外部から電力を供給する配線ケーブル等が不要なため、電源設備がない地域であっても容易に設置することができる。このような背景から、近年太陽電池パネルを併設した交通標識の開発が進められてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５４３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の交通標識では、太陽電池パネルが表示面の上方に併設されている。多くの外光を受光して多くの発電量を得られるよう、太陽電池パネルの受光面は、外部に露出している。このため、交通標識を観察する観察者によって、太陽電池パネルの受光面は視認され易い位置にある。しかしながら、太陽電池パネルの受光面は濃紺色や黒色の単一色であるため、太陽電池パネルの外観は、周囲の環境になじまない。
【０００５】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面による表示及び太陽電池パネルによる発電の両立が可能な太陽電池複合型表示体を提供することを目的とする。また、本発明は、このような太陽電池複合型表示体を設置する方法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】
【０００６】
本発明による第１の太陽電池複合型表示体は、第１面及び前記第１面に対向する第２面を有し、一軸方向に沿って複数の表示面が配列されたシート部材と、前記シート部材の第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、前記シート部材の前記第１面に向けて光を投射する投光面を有する光源と、を備え、
前記一軸方向及び前記シート部材の法線方向の両方に平行な主切断面において、前記表示面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記シート部材の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜または湾曲し、
前記光源の前記投光面から出射する光の輝度を、前記主切断面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、前記シート部材の法線方向に対して一側に傾斜した方向に輝度のピークが存在する。
【０００７】
本発明による第２の太陽電池複合型表示体は、第１面及び前記第１面に対向する第２面を有し、一軸方向に沿って複数の表示面が配列されたシート部材と、前記シート部材の第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、前記シート部材の前記第１面に向けて光を投射する投光面を有する光源と、を備え、
前記一軸方向及び前記シート部材の法線方向の両方に平行な主切断面において、前記表示面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記シート部材の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜または湾曲し、
前記投光面は、前記一軸方向において最も一側に位置する表示面よりも前記一軸方向において他側に位置し、
前記投光面は、当該投光面上の各位置から拡散光を照射するようになっている。
【０００８】
本発明による第１または第２の太陽電池複合型表示体において、前記一軸方向において一側に傾斜した方向に向かって前記太陽電池複合型表示体を観察したときに前記表示面が観察され、前記一軸方向において他側に傾斜した方向に向かいながら前記太陽電池複合型表示体に入射した光が、隣り合う２つの表示面の間を通過して前記太陽電池パネルに到達する、請求項１または２に記載の太陽電池複合型表示体。
【０００９】
本発明による第１または第２の太陽電池複合型表示体において、前記投光面から投射される光が前記シート部材の前記第１面に入射する領域の、前記一軸方向に沿った長さは、前記投光面の、前記一軸方向に沿った長さよりも長くてもよい。
【００１０】
本発明による第１または第２の太陽電池複合型表示体において、前記シート部材の前記第２面は、一軸方向に交互に配列された複数の向き調整面及び複数の光透過面と、を含み、前記向き調整面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜し、前記光透過面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して前記向き調整面とは異なる角度で傾斜し、前記向き調整面に前記表示面が配置されていてもよい。
【００１１】
本発明による第１または第２の太陽電池複合型表示体において、前記シート部材の第２面は、前記一軸方向に沿って配列された複数のレンズ面を含み、各表示面は、各々に対応するレンズ面の一部に沿って配置されていてもよい。
【００１２】
本発明による第１または第２の太陽電池複合型表示体において、前記複数の表示面は、前記シート部材内部に配置されていてもよい。
【００１３】
本発明による第１または第２の太陽電池複合型表示体において、各表示面に表示対象要素が付与され、前記表示対象要素の組み合わせで表示対象が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面による表示及び太陽電池パネルによる発電の両立が可能な太陽電池複合型表示体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１の実施の形態を説明するための図であって、太陽電池複合型表示体を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、太陽電池複合型表示体に表示される表示対象の一例を示す図である。
【図４】図４は、図２と同様の断面において、太陽電池複合型表示体の作用を説明するための図である。
【図５】図５は、図２と同様の断面において、太陽電池複合型表示体の作用を説明するための図である。
【図６】図６は、太陽電池複合型表示体の製造方法を説明するための図である。
【図７】図７は、太陽電池複合型表示体の製造方法を説明するための図である。
【図８】図８は、太陽電池複合型表示体の製造方法を説明するための図である。
【図９】図９は、光源がシート部材を照明するようすを示す断面図である。
【図１０】図１０は、光源の投光面上での輝度についての角度分布を示すグラフである。
【図１１】図１１は、第２の実施の形態を説明するための図であって、太陽電池複合型表示体を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す太陽電池複合型表示体の変形例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、第３の実施の形態を説明するための図であって、太陽電池複合型表示体を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】図１６は、第４の実施の形態を説明するための図であって、太陽電池複合型表示体を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して実施の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。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。
【００１７】
≪第１の実施の形態≫
図１〜図１０は、第１の実施の形態を説明するための図である。このうち図１、図２は、太陽電池複合型表示体１０の構成を示す斜視図または縦断面図であり、図３〜図５は、太陽電池複合型表示体１０の作用を説明するため図であり、図６〜図８は、太陽電池複合型表示体１０の製造方法の一例を説明するための図であり、図９〜図１０は、光源７０について説明するための図である。
【００１８】
ここで説明する太陽電池複合型表示体１０は、所定の表示機能及び外光を利用した発電機能の両方を発揮する。図１及び図２に示す太陽電池複合型表示体１０において、第１軸方向ｄ１に交互に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２が、太陽電池パネル５０よりも入光側に設けられている。或る角度範囲ＡＲ１内の方向Ｄ２１から太陽電池複合型表示体１０を観察すると、主として向き調整面２１に配置された表示面１２が観察される。したがって、表示面１２は、或る角度範囲ＡＲ１から太陽電池複合型表示体１０を観察する観察者に対して表示機能を発揮する。一方、別の或る角度範囲ＡＲ２内の方向から入射した光Ｌ２２は、主として光透過面２２を通過して太陽電池パネル５０に導かれる。したがって、太陽電池パネル５０は、別の或る角度範囲ＡＲ２から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光に対して発電機能を発揮する。しかして、太陽電池複合型表示体１０によれば、観察者からの観察方向と外光の入射方向との相違を利用して、観察者が表示面１２を観察する際に太陽電池パネル５０が視認されることを抑制し、周囲との調和を図ることを可能にしている。
【００１９】
以下、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０の構成及び作用効果について詳述していく。図１及び図２によく示されているように、太陽電池複合型表示体１０は、シート状のシート部材２０と、シート部材２０の背面に配置された太陽電池パネル５０と、を備えている。
【００２０】
シート状のシート部材２０は、互いに対向する一対の主面として、第１面２０ａ及び第２面２０ｂを有している。第１面２０ａは、太陽電池複合型表示体１０へ入射する太陽光等の外光等の入射面をなす。また、第１面２０ａは、表示対象１３（図３参照）を可視化する表示面１２からの光が太陽電池複合型表示体１０から出射する出射面をなす。一方、第２面２０ｂは、太陽電池パネル５０に対向する面をなしている。
【００２１】
シート部材２０の第２面２０ｂは、第１軸方向ｄ１に交互に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２と、を含んでいる。向き調整面２１には、表示対象１３を表示するための表示面１２が配置されている。向き調整面２１は、表示面１２を支持すると共に、表示面１２を観察し得る視野角を調整するべく設けられている。一方、光透過面２２は、隣り合う表示面１２の間で太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２２を透過させて、太陽電池パネル５０に導くために設けられている。なお、図示する例では、複数の向き調整面２１は互いに同一に構成され、複数の光透過面２２も互いに同一に構成されている。
【００２２】
なお、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。
【００２３】
また、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の形態においては、シート部材２０のシート面、太陽電池パネル５０のパネル面、並びに太陽電池パネル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。
【００２４】
図１に示すように、各向き調整面２１及び各光透過面２２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、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、第１軸方向ｄ１及びシート部材２０の法線方向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、図２に示す例では、各向き調整面２１と各光透過面２２とは、法線方向ｎｄからみて互いにずれて配置されている。なお、本実施の形態において、第１軸方向ｄ１及び第２軸方向ｄ２は、シート部材２０のシート面に沿っており、シート部材２０の法線方向ｎｄに直交している。図示された例において、太陽電池複合型表示体１０は、第１軸方向ｄ１が鉛直方向と平行になり第２軸方向ｄ２が水平方向と平行になるようにして、配置されている。
【００２５】
各向き調整面２１は、シート部材２０のシート面、言い換えると、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜し、シート部材２０の法線方向ｎｄに対しても傾斜している。すなわち、各向き調整面２１は、シート部材２０のシート面及びシート部材２０の法線方向ｎｄのいずれとも非平行になっている。向き調整面２１と共に当該向き調整面２１に配置された表示面１２を太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜させることにより、表示面１２に付与された表示対象１３を観察し得る視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を、高い自由度で調整することが可能となる。
【００２６】
図２に示すように、各向き調整面２１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２１ａ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２１ｂよりも、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、シート部材２０のシート面に対して傾斜している。図２から理解され得るように、このような向き調整面２１によれば、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した角度範囲に向けて、光が出射しやすくなる。したがって、向き調整面２１に配置された表示面１２からの表示機能は、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向Ｄ２１から観察されたときに、効果的に発揮されるようになる。
【００２７】
このような傾向を強化する観点から、太陽電池複合型表示体の主切断面において、向き調整面２１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、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくことが好ましい。図示された例において、向き調整面２１は平面として形成されている。そして、図２に示された太陽電池複合型表示体の主切断面において、向き調整面２１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、シート部材２０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０に接近していく。このような向き調整面２１によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２からの表示機能が、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向Ｄ２１から観察されたときに、効果的に発揮されるようになる。
【００２８】
上述したように、向き調整面２１に、表示対象１３を表示するための表示面１２が配置されている。本実施の形態では、表示面１２は、向き調整面２１に重なるように当該向き調整面２１に沿って配置されている。したがって、表示面１２から第１角度範囲ＡＲ１へ向けて太陽電池複合型表示体１０から出射する光は、表示面１２に付与された表示対象１３を可視化させる。すなわち、第１角度範囲ＡＲ１から表示面１２が視認され、結果として、表示面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、表示面１２によって動く表示対象１３を表示する場合、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。
【００２９】
図３に、表示面１２に形成される表示対象１３の一例が示されている。複数の表示面１２が、第１軸方向ｄ１に配列されるとともに、各表示面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表示面１２が、当該表示面１２の第１軸方向ｄ１における位置に応じた表示対象要素１３ａを付与されることによって、第２軸方向ｄ２に細長く延びる各表示面１２に形成された表示対象要素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、各向き調整面２１のサイズを小さくできるため、第１角度範囲ＡＲ１を広げたり太陽電池複合型表示体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。
【００３０】
上述のように、本実施の形態の太陽電池複合型表示体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、本実施の形態の太陽電池複合型表示体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。
【００３１】
一方、隣り合う向き調整面２１の間に位置する各光透過面２２は、シート部材２０のシート面、言い換えると、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜し、シート部材２０の法線方向ｎｄに対しても傾斜している。すなわち、各向き調整面２１は、シート部材２０のシート面及びシート部材２０の法線方向ｎｄのいずれとも非平行になっている。光透過面２２を太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜させることにより、太陽電池パネル５０による発電が連続して安定して行わ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る。
【００３２】
光透過面２２がシート部材２０のシート面に対して傾斜する角度は、向き調整面２１が光制御シート２０のシート面に対して傾斜する角度と異なっている。とりわけ、図２に示す太陽電池複合型表示体の主断面において、光透過面２２は、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して向き調整面２１とは反対側に傾斜している。上述のように、各向き調整面２１は、一端部２１ａが他端部２１ｂよりもシート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、シート部材２０のシート面に対して傾斜している。したがって、各光透過面２２は、第１軸方向ｄ１において他側に位置する他端部２２ｂが、第１軸方向ｄ１において一側に位置する一端部２２ａよりも、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、シート部材２０のシート面に対して傾斜している。図２から理解され得るように、このような光透過面２２は、法線方向ｎｄに対して一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、法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２２を、太陽電池パネル５０により導きやすくなる。
【００３３】
このような傾向を強化する観点から、太陽電池複合型表示体の主切断面において、光透過面２２は、第１軸方向ｄ１における他側から一側に向けて、段階的又は連続的に、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくことが好ましい。図示された例において、光透過面２２は平面として形成されている。そして、図２に示された太陽電池複合型表示体の主切断面において、光透過面２２は、第１軸方向ｄ１における他側から一側に向けて、連続的に一定の傾斜の程度で、シート部材２０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０に接近していく。このような光透過面２２によれば、法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２２を、太陽電池パネル５０により有効に導きやすくなる。
【００３４】
次に、向き調整面２１と光透過面２２との関係について述べる。図２に示す太陽電池複合型表示体の主断面において、向き調整面２１と、第１軸方向ｄ１における他側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２と、の第１軸方向ｄ１に沿った間隔ｄｔは、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくにつれて、段階的又は連続的に狭くなっていく。したがって、向き調整面２１の他端部２１ｂは、他側に位置する光透過面２２の一端部２２ａと最も接近する。図示された実施の形態では、向き調整面２１の他端部２１ｂは、他側に位置する光透過面２２の一端部２２ａと繋がっている。もっとも、向き調整面２１の他端部２１ｂは、他側に位置する光透過面２２の一端部２２ａから離間していてもよい。
【００３５】
一方、向き調整面２１の一端部２１ａは、第１軸方向ｄ１における一側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の他端部２２ｂと繋がっている。もっとも、向き調整面２１の一端部２１ａは、第１軸方向ｄ１における一側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の他端部２２ｂから離間していてもよい。
【００３６】
また、図２に示す主切断面において、向き調整面２１は、当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の長さと等しくなっている。したがって、シート部材２０の第２面２０ｂに占める向き調整面２１の割合は、シート部材２０の第２面２０ｂに占める光透過面２２の割合と等しい。ただし、図２に示す主切断面において、向き調整面２１は、当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の長さと異なっていてもよい。とりわけ、向き調整面２１が当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２よりも短くなっている場合、シート部材２０の第２面２０ｂに占める向き調整面２１の割合を、シート部材２０の第２面２０ｂに占める光透過面２２の割合よりも小さくすることができる。この場合、相対的に多くの光を光透過面２２に導き易くなる傾向となり、結果として、より多くの光を太陽電池パネル５０に導くことに寄与し得る。
【００３７】
また、図２に示す例では、向き調整面２１がシート部材２０のシート面に対してなす角度θ１は、光透過面２２がシート部材２０のシート面に対してなす角度θ２と等しい。ただし、向き調整面２１がシート部材２０のシート面に対してなす角度θ１は、観察されることが意図された観察者による観察方向に応じて決定され、光透過面２２がシート部材２０のシート面に対してなす角度θ２は、取り込むことが意図された外光の入射方向に応じて決定される。したがって、向き調整面２１がシート部材２０のシート面に対してなす角度θ１は、光透過面２２がシート部材２０のシート面に対してなす角度θ２と異なっていてもよい。
【００３８】
また、図２に示す例では、各向き調整面２１及び各光透過面２２が、平坦面からなる。ただし、このような例に限定されず、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、曲面からなってもよい。一例として、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、レンズ面のような球面乃至湾曲面の一部をなしてもよい。より具体的には、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、外方側に向かって凸となるように湾曲したレンズ面であってもよいし、内方側に向かって凹となるように湾曲したレンズ面であってもよい。
【００３９】
また、図２に示すように、シート部材２０の第２面２０ｂのうち、シート部材２０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０に接近するように突出した地点を頂部２３とする。この場合、頂部２３は、１つの光透過面２２の一端部２２ａと１つの向き調整面２１の他端部２１ｂとの接続位置として規定される。本実施の形態では、シート部材２０の頂部２３に接するようにして太陽電池パネル５０が配置され、シート部材２０の第２面２０ｂと太陽電池パネル５０との間に空気層３０が形成されている。図２に示す例では、空気層３０は、シート部材２０の向き調整面２１と、シート部材２０の光透過面２２と、太陽電池パネル５０の受光面５０ａと、によって囲まれる空間に形成されている。なお、太陽電池パネル５０は、シート部材２０の頂部２３に接するように配置された例に限定されず、頂部２３から離間して配置されていてもよい。また、シート部材２０は、太陽電池パネル５０と空気層３０を介して配置された例に限定されず、太陽電池パネル５０と接合層を介して接合されていてもよい。
【００４０】
この太陽電池パネル５０は、受光面５０ａで受光した光を電気エネルギーに変換する発電装置である。太陽電池パネル５０の受光面５０ａには、第２角度範囲ＡＲ２から光透過面２２に取り込まれた光Ｌ２２が導かれるようになっており、この光Ｌ２２が発電に利用される。
【００４１】
図２に示すように、太陽電池パネル５０は、第１軸方向ｄ１に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２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、太陽電池パネル５０は、シート部材２０のシート面と平行に延びている。したがって図示された例では、太陽電池パネル５０は、向き調整面２１及び光透過面２２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、向き調整面２１及び光透過面２２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。
【００４２】
このような太陽電池パネル５０として、種々の形態のものを使用することができる。例えば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等からなる平板状のシリコン基板を含むシリコン系太陽電池パネル、薄膜太陽電池パネル、カルコパイライト系太陽電池等を、太陽電池パネル５０として用いることができる。
【００４３】
次に、上述してきた太陽電池複合型表示体１０の製造方法の一例について、主として図６〜図８を参照しながら説明する。
【００４４】
まず、図６に示すように、透明樹脂を成型することにより、シート部材２０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６に示すように、得られたシート部材２０の第２面２０ｂには、複数の向き調整面２１と複数の光透過面２２とが交互に形成されている。
【００４５】
次に、図７に示すように、シート部材２０の向き調整面２１に表示面１２を形成する。一例として、インクジェット印刷によって、シート部材２０の向き調整面２１に表示面１２を形成する。その後、図８に示すように、シート部材２０の第２面２０ｂに対向して太陽電池パネル５０を配置する。これにより、太陽電池複合型表示体１０が得られる。
【００４６】
次に、主として、図４及び図５を参照しながら、太陽電池複合型表示体１０の作用について説明する。太陽電池複合型表示体１０は、例えば、向き調整面２１及び光透過面２２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。具体的には、第１軸方向ｄ１における一側が、鉛直方向における上側に沿い、第１軸方向ｄ１における他側が、鉛直方向における下側に沿うように、太陽電池複合型表示体１０が配置される。
【００４７】
図４によく示されているように、傾斜した向き調整面２１に配置された表示面１２は、当該表示面１２の正面方向から視認され易い。図５に示す例では、表示面１２がシート部材２０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ているため、当該法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに表示面１２を視認し易くなる。このように、向き調整面２１をシート部材２０の法線方向ｎｄに対して傾斜させることにより、向き調整面２１に位置する表示面１２が観察される視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を、高い自由度で調整することができる。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。
【００４８】
一方、向き調整面２１とは異なる角度で傾斜した光透過面２２は、向き調整面２１を視認し易い方向Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３とは異なる方向から入射する光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３を効率的に取り込むことが可能となる。図５に示す例では、光透過面２２がシート部材２０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ているため、当該法線方向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太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３を効率的に取り込むことが可能となる。光透過面２２に取り込まれた光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３は、空気層３０内を進行して太陽電池パネル５０に導かれる。このように、光透過面２２を向き調整面２１とは異なる角度でシート部材２０の法線方向ｎｄに対して傾斜させることにより、太陽電池パネル５０に導かれるようになる太陽電池複合型表示体１０への入射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できる。したがって、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０では、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。
【００４９】
ところで、太陽電池複合型表示体１０の設置条件やシート部材２０の設計条件によっては、表示面１２を照明する有効な光が得られず、表示面１２が暗く観察されてしまうおそれがある。そこで、本実施の形態では、シート部材２０の外部に光源７０が設置されており、当該光源７０が表示面１２を照明するようになっている。
【００５０】
図９は、光源７０の配置を説明するための断面図である。図９に示すように、光源７０は、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有している。投光面７１上の各位置から第１面２０ａに向けて、拡散光すなわち種々の方向に向かう光が照射されるようになっている。本実施の形態による投光面７１は、平坦な形状に成形され、シート部材２０の第１面２０ａを見上げるように配置されている。より詳細には、図９に示す主切断面において、投光面７１は、シート部材２０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、つまり上側に傾斜した方向を向いている。
【００５１】
また、投光面７１は、第１軸方向ｄ１において最も一側に位置する表示面１２Ｔよりも、第１軸方向ｄ１において他側つまり下側に位置している。換言すれば、投光面７１は、第１軸方向ｄ１において最も一側に位置する表示面１２Ｔよりも、第１軸方向ｄ１において一側に延び出してはいない。
【００５２】
図１０は、光源７０の投光面７１上での輝度についての角度分布を示すグラフである。図１０のグラフは、光源７０の投光面７１から出射する光の輝度を主切断面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布である。図１０のグラフにおいて、縦軸は、輝度を示しており、横軸は、輝度を測定した角度（向き）を示している。なお、角度の値は、シート部材２０の法線方向ｎｄと平行な方向を０°とし、当該法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜する場合を正の値とし、当該法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜する場合を負の値として表している。
【００５３】
図１０に示すように、光源７０の投光面７１上での輝度の角度分布において、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して傾いた方向に輝度のピークＰ１が存在している。ここで輝度のピークとは、輝度の角度分布において極大となる輝度のことである。図１０に示すグラフでは、輝度のピークＰ１は、シート部材２０の法線方向ｎｄでの輝度よりも高い輝度を呈すると共に、輝度の角度分布において最大の輝度を呈している。
【００５４】
図９には、輝度のピークＰ１が得られる方向ｄｘが示されている。図９に示すように、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘは、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における一側に傾いている。すなわち、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘに沿って投光面７１から射出する光Ｌ９１は、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における一側に傾斜した方向に向かっていく。
【００５５】
上述のように、第１方向ｄ１が上下方向に対応しており、第１方向ｄ１における一側が上下方向における上方に位置している。このため、図９に示すように、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘは、水平面に対して上側に傾く。この場合、表示面１２が法線方向ｎｄに対して上側に傾斜するため、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘに沿って投光面７１上から出射する光は、表示面１２に正面から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。
【００５６】
その上、図１０に示された輝度の角度分布では、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘを含み且つ輝度のピークの半分以上の輝度が得られる角度域の広さ、言い換えると半値角θｈは、例えば３０°以上７０°以下となっている。
【００５７】
以上のように、本実施の形態によれば、第１面２０ａ及び第１面２０ａに対向する第２面２０ｂを有し、一軸方向ｄ１に沿って複数の表示面１２が配列されたシート部材２０と、シート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、を備え、一軸方向ｄ１及びシート部材２０の法線方向ｎｄの両方に平行な主切断面において、表示面１２は、一軸方向ｄ１において一側に位置する端部１２ａが、一軸方向ｄ１において他側に位置する端部１２ｂよりも、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜または湾曲している。このような太陽電池複合型表示体１０によれば、表示面１２が太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜しているため、傾斜した表示面１２がその正面方向となる方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３から観察され易くなる。一方、表示面１２を視認し易い方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３とは異なる別の方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光束Ｌ２３、Ｌ５１〜Ｌ５３は、隣り合う２つの表示面１２の間を透過して太陽電池パネル５０に導かれる。このように、観察者からの観察方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３と外光Ｌ２３、Ｌ５１〜Ｌ５３の入射方向との相違を利用して、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面１２による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立が効果的に可能となる。その上、太陽電池パネル５０がシート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置されているため、太陽電池パネル５０の受光面５０ａが外部に露出していない。このため、太陽電池パネル５０をさらに目立たなくさせることができる。
【００５８】
加えて、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０は、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、光源７０の投光面７１から出射する光の輝度を、主切断面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向ｄｘに輝度のピークＰ１が存在する。このような形態によれば、投光面７１から出射する光が、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能を高めることが可能となる。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、投光面７１は、一軸方向ｄ１において最も一側に位置する表示面１２Ｔよりも一軸方向ｄ１において他側に位置し、投光面７１は、当該投光面７１上の各位置から拡散光を照射する。このような形態によれば、投光面７１から照射される拡散光の少なくとも一部が、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向に向かいながらシート部材２０の第１面２０ａに入射する。このような光は、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能をさらに高めることが可能となる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、投光面７１から投射される光束Ｌ９２がシート部材２０の第１面２０ａに入射する領域の、一軸方向ｄ１に沿った長さｒ１は、投光面７１の、一軸方向ｄ１に沿った長さｒ２よりも長い。このような形態によれば、投光面７１から出射する光が、一軸方向ｄ１に拡がりながらシート部材２０の第１面２０ａに向かう。このため、光源７０によって、一軸方向ｄ１に配列された複数の表示面１２のうちのより多くを明るく照明することが可能となり、表示面１２による表示機能を効果的に高めることが可能となる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、シート部材２０の第２面２０ｂは、一軸方向ｄ１に交互に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２と、を含み、向き調整面２１は、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜し、光透過面２２は、太陽電池パネル５０のパネル面に対して向き調整面２１とは異なる角度で傾斜し、向き調整面２１に表示面１２が配置されている。このような形態によれば、向き調整面２１及び光透過面２２が太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜しているため、傾斜した向き調整面２１及び光透過面２２が、各々の正面方向から入射する光を有効に利用し易くなる。とりわけ、光透過面２２は、向き調整面２１と異なる角度で太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜している。このため、向き調整面２１に配置された表示面１２は、光透過面２２に取り込まれ易い光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３の傾斜する方向とは異なる方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに視認され易くなり、光透過面２２は、向き調整面２１を視認し易い方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３とは異なる方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３を有効に取り込む。この結果、表示面１２による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立が効果的に可能となる。
【００６２】
ところで、向き調整面２１に配置された表示面１２にて形成される表示対象１３を観察している際に、表示対象１３とともに光透過面２２を介して太陽電池パネル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、表示面１２が観察され得る第１角度範囲ＡＲ１は、太陽電池パネル５０が観察されるようになる第２角度範囲ＡＲ２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。
【００６３】
そこで、本実施の形態の太陽電池複合型表示体１０では、図２に示す主切断面において、向き調整面２１は、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して光透過面２２とは逆側に傾斜している。このような形態によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２は、光透過面２２に取り込まれ易い光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３の傾斜する方向とは逆の方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに選択的に観察され易くすることができ、光透過面２２は、向き調整面２１を視認し易い方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３とは逆の方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３を選択的に取り込むことができる。具体的には、向き調整面２１は、一端部２１ａが他端部２１ｂよりもシート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、シート部材２０のシート面に対して傾斜し、光透過面２２は、他端部２２ｂが一端部２２ａよりもシート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、シート部材２０のシート面に対して傾斜している。この場合、シート部材２０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Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、光透過面２２よりも向き調整面２１に配置された表示面１２を選択的に観察し易くすることができる。また、シート部材２０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太陽電池複合型表示体１０へ入射する光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３を、向き調整面２１よりも光透過面２２に選択に導くことができる。
【００６４】
つまり、このような形態によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２を観察し得る視野角となる第１角度範囲ＡＲ１が、シート部材２０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に対応し、光透過面２２を介して太陽電池パネル５０に導かれるようになる太陽電池複合型表示体１０への入射方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２が、シート部材２０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に対応する。言い換えると、一軸方向ｄ１において一側に傾斜した方向に向かって太陽電池複合型表示体１０を観察したときに表示面１２が観察され、一軸方向ｄ１において他側に傾斜した方向に向かいながら太陽電池複合型表示体１０に入射した光が、隣り合う２つの表示面１２の間を通過して太陽電池パネル５０に到達する。この場合、第１角度範囲ＡＲ１と第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。
【００６５】
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、表示面１２による表示機能及び太陽電池パネル５０での発電機能が、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。本実施の形態においては、表示面１２に付与された表示対象１３を観察している際に、表示対象１３とともに光透過面２２を介して太陽電池パネル５０が観察されることを抑制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。
【００６６】
とりわけ、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０では、表示面１２を観察し得る視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を鉛直方向における下側に傾斜した方向に設定し、太陽電池パネル５０に導かれるようになる太陽電池複合型表示体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上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太陽電池複合型表示体１０を目線よりも高い位置に設置する場合に有効である。観察者は、鉛直方向における上側に見上げながら太陽電池複合型表示体１０を観察するため、第１角度範囲ＡＲ１から表示面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、あるいは、略水平方向に進みながら太陽電池複合型表示体１０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２角度範囲ＡＲ２から光透過面２２に入射して太陽電池パネル５０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、太陽電池パネル５０による太陽光の受光及び表示面１２による表示を効果的に両立させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、太陽電池複合型表示体１０の主切断面において、向き調整面２１と、第１軸方向ｄ１における他側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２と、の第１軸方向ｄ１に沿った間隔ｄｔは、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくにつれて、狭くなっていく。このような形態によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２が、光透過面２２へ入射すべき光を遮ってしまうこと、あるいは、光透過面２２が、向き調整面２１に配置された表示面１２の観察を遮ってしまうこと、を効果的に抑制することができる。このため、表示面１２が、第１角度範囲ＡＲ１内の方向から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、より確実に表示機能を発揮することができる。また、光透過面２２が、第２角度範囲ＡＲ２から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光をより確実に太陽電池パネル５０へ導くことができる。
【００６８】
ところで、下記の表１は、世界の幾つかの国の主要な都市における季節ごとの南中高度（°）を示している。使用が想定される国の主要な都市における春分秋分の南中高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれることが好ましい。その国で有効に使用できる可能性が高いからである。例えば、使用されることが想定される国が日本の場合は５４°から５６°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすればよい。さらに、４９°から６１°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすれば、世界の多くの国で有効に使用できる可能性が高いため、好ましい。また、使用が想定される国の主要な都市における夏至の南中高度から冬至の南中高度までが第２角度範囲ＡＲ２に含まれることがさらに好ましい。その国で一年を通して有効に使用できる可能性が高いからである。例えば、使用されることが想定される国が日本の場合は３１°から７９°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすればよい。さらに、２５°から８４°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすれば、世界の多くの国で有効に使用できる可能性が高いため、好ましい。なお、所望の高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれることを容易にするために、第２角度範囲ＡＲ２の角度範囲が４５°程度以上連続していることが好ましい。もっとも、太陽電池複合型表示体１０を傾けて配置することによって、所望の高度を第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすることも可能である。一方、第２角度範囲ＡＲ２の角度範囲の上限については、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°程度未満とすることによって、本実施の形態の太陽電池複合型表示体１０の特長をより発揮させることができる。
【００６９】
【表１】
0006528991.tif 000002
【００７０】
なお、上述した形態に対して様々な変更を加えることが可能である。例えば、上述した形態では、図２に示すように、頂部２３が１つの向き調整面２１と１つの光透過面２２とにより鋭角として規定された例を示したが、頂部２３の形状は、上述した例に限定されない。頂部２３は、第１面２０ａに沿った平坦面として構成されていてもよい。
【００７１】
≪第２の実施の形態≫
次に、図１１及び図１２を参照して、第２の実施の形態について説明する。図１１及び図１２は、それぞれ、第２の実施の形態における太陽電池複合型表示体１０を示す斜視図及び断面図である。図１１及び図１２を参照して説明する第２の実施の形態は、シート部材２０の第２面２０ｂの形状が異なるが、その他の構成は、第１の実施形態と同様に構成することができる。第２の実施の形態に関する以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の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こととし、重複する説明を省略する。
【００７２】
図１１及び図１２に示す例では、シート部材２０の第２面２０ｂは、第１軸方向ｄ１に沿って配列された複数のレンズ面３１を含み、各表示面１２は、各々に対応するレンズ面３１の一部に沿って配置されている。各レンズ面３１及び表示面１２は、第１軸方向ｄ１に交差する方向、より詳細には第１軸方向ｄ１に直交する第２軸方向ｄ２に沿って延びている。
【００７３】
ここで、レンズ面３１の両端部のうち、第１軸方向ｄ１において一側（図示する例では、図１２における上側であって、鉛直方向における上側）に位置する端部を一端部３１ａと呼び、第１軸方向ｄ１において他側（図示する例では、図１２における下側であって、鉛直方向における下側）に位置する端部を他端部３１ｂと呼び、一端部３１ａ及び他端部３１ｂからシート部材２０の法線方向ｎｄに沿って最も離れた地点を頂部３１ｃと呼ぶこととする。本実施の形態の頂部３１ｃは、レンズ面３１のうちの太陽電池パネル５０から最も離間した地点となる。そして、この頂部３１ｃをレンズ面３１の光軸ｏｄが通過している。
【００７４】
図１５に示す各表示面１２は、対応するレンズ面３１のうちの、一端部３１ａと頂部３１ｃとの間となる領域の一部または全部を覆い、他端部３１ｂと頂部３１ｃとの間となる領域を覆っていない。
【００７５】
以上のように、図１２に示す形態によれば、第１面２０ａ及び第１面２０ａに対向する第２面２０ｂを有し、一軸方向ｄ１に沿って複数の表示面１２が配列されたシート部材２０と、シート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、を備え、一軸方向ｄ１及びシート部材２０の法線方向ｎｄの両方に平行な主切断面において、表示面１２は、一軸方向ｄ１において一側に位置する端部１２ａが、一軸方向ｄ１において他側に位置する端部１２ｂよりも、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜または湾曲している。このような太陽電池複合型表示体１０によれば、表示面１２が太陽電池パネル５０のパネル面に対して上述のように湾曲しているため、湾曲した表示面１２がその正面方向となる方向Ｄ１２１から観察され易くなる。一方、表示面１２を視認し易い方向Ｄ１２１とは異なる別の方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光束Ｌ１２３は、隣り合う２つの表示面１２の間を透過して太陽電池パネル５０に導かれる。このように、観察者からの観察方向Ｄ１２１と外光Ｌ１２３の入射方向との相違を利用して、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面１２による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立が効果的に可能となる。その上、太陽電池パネル５０がシート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置されているため、太陽電池パネル５０の受光面５０ａが外部に露出していない。このため、太陽電池パネル５０をさらに目立たなくさせることができる。
【００７６】
加えて、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０は、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、光源７０の投光面７１から出射する光の輝度を、主切断面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向ｄｘに輝度のピークＰ１が存在する（図１０参照）。このような形態によれば、投光面７１から出射する光が、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能を高めることが可能となる。
【００７７】
あるいは、本実施の形態によれば、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、投光面７１は、一軸方向ｄ１において最も一側に位置する表示面１２Ｔよりも一軸方向ｄ１において他側に位置し、投光面７１は、当該投光面７１上の各位置から拡散光を照射する。このような形態によれば、投光面７１から照射される拡散光の少なくとも一部が、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向に向かいながらシート部材２０の第１面２０ａに入射する。このような光は、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能を高めることが可能となる。
【００７８】
また、本実施の形態によれば、シート部材２０の第２面２０ｂは、一軸方向ｄ１に沿って配列された複数のレンズ面３１を含み、各表示面１２は、各々に対応するレンズ面３１の一部に沿って配置されている。この場合、各レンズ面３１の一部に表示面１２を配置することで実現することができるため、太陽電池複合型表示体１０の製造が容易である。
【００７９】
なお、図１２に示す太陽電池複合型表示体１０では、レンズ面３１が太陽電池パネル５０とは反対側に向かって突出する凸レンズからなる例を示したが、レンズ面３１の形態はこのような例に限定されない。図１３に、レンズ面３１が第２面２０ｂ側に向かって凹む凹レンズからなる例を示す。
【００８０】
図１３に示す各表示面１２は、対応するレンズ面３１のうちの、他端部３１ｂと頂部３１ｃとの間となる領域の一部または全部を覆い、一端部３１ａと頂部３１ｃとの間となる領域を覆っていない。このため、表示面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、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、シート部材２０のシート面に対して傾斜している。このような形態であっても、上述の形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００８１】
≪第３の実施の形態≫
次に、図１４及び図１５を参照して、第３の実施の形態について説明する。図１４及び図１５は、それぞれ、第３の実施の形態における太陽電池複合型表示体１０を示す斜視図及び断面図である。図１４及び図１５を参照して説明する第３の実施の形態は、表示面１２がシート部材２０内に配列されている点で異なるが、その他の構成は、第１の実施形態と同様に構成することができる。第３の実施の形態に関する以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の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こととし、重複する説明を省略する。
【００８２】
本実施の形態のシート部材２０は、表示面１２が配列されたルーバーシートを構成している。図１４及び図１５に示すシート部材２０の第１面２０ａ及び第２面２０ｂは、平坦な面になっており、シート部材２０内に複数の表示面１２が配列されている。複数の表示面１２は、第１軸方向ｄ１に沿って配列されており、第１軸方向ｄ１に交差する方向、より詳細には直交する第２軸方向ｄ２に延びている。シート部材２０のうち、隣り合う２つの表示面１２の間となる領域は、光透過領域２５を規定する。
【００８３】
シート部材２０の第１面２０ａに支持シート４０が貼り合わせられている。支持シート４０は、シート部材２０を補強し当該シート部材２０を支持するために設けられている。
【００８４】
次に、主として、図１４及び図１５を参照しながら、太陽電池複合型表示体１０の作用について説明する。太陽電池複合型表示体１０は、例えば、表示面１２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。具体的には、第１軸方向ｄ１における一側が、鉛直方向における上側に相当し、第１軸方向ｄ１における他側が、鉛直方向における下側に相当するように、太陽電池複合型表示体１０が配置される。
【００８５】
図１５によく示されているように、シート部材２０のシート面に対して傾斜した表示面表示面１２は、当該表示面１２の正面方向から視認され易い。図１５に示す例では、表示面１２がシート部材２０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ているため、当該法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向Ｄ１５１から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに表示面１２を視認し易くなる。
【００８６】
一方、表示面１２に対してなす角度がより小さい方向からシート部材２０内を進行する光Ｌ１５３ほど、表示面１２に受光され難い。このことから、傾斜した表示面１２に遮られずに光透過領域２５を有効に通過する光Ｌ１５３は、図１５に示すように、表示面１２を視認しやすい方向Ｄ１５１とは逆側に傾斜した光Ｌ１５３となる。つまり、第１軸方向ｄ１において他側に進みながらシート部材２０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シート部材２０へ入射する光Ｌ１５３が、光透過領域２５を通過して太陽電池パネル５０に導かれ易くなる。
【００８７】
以上のように、図１４及び図１５に示す形態によれば、第１面２０ａ及び第１面２０ａに対向する第２面２０ｂを有し、一軸方向ｄ１に沿って複数の表示面１２が配列されたシート部材２０と、シート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、を備え、一軸方向ｄ１及びシート部材２０の法線方向ｎｄの両方に平行な主切断面において、表示面１２は、一軸方向ｄ１において一側に位置する端部１２ａが、一軸方向ｄ１において他側に位置する端部１２ｂよりも、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜または湾曲している。このような太陽電池複合型表示体１０によれば、表示面１２が太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜しているため、傾斜した表示面１２がその正面方向となる方向Ｄ１５１から観察され易くなる。一方、表示面１２を視認し易い方向Ｄ１５１とは異なる別の方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光束Ｌ１５３は、隣り合う２つの表示面１２の間を透過して太陽電池パネル５０に導かれる。このように、観察者からの観察方向Ｄ１５１と外光Ｌ１５３の入射方向との相違を利用して、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面１２による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立が効果的に可能となる。その上、太陽電池パネル５０がシート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置されているため、太陽電池パネル５０の受光面５０ａが外部に露出していない。このため、太陽電池パネル５０をさらに目立たなくさせることができる。
【００８８】
加えて、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０は、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、光源７０の投光面７１から出射する光の輝度を、主切断面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向ｄｘに輝度のピークＰ１が存在する（図１０参照）。このような形態によれば、投光面７１から出射する光が、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能を高めることが可能となる。
【００８９】
あるいは、本実施の形態によれば、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、投光面７１は、一軸方向ｄ１において最も一側に位置する表示面１２Ｔよりも一軸方向ｄ１において他側に位置し、投光面７１は、当該投光面７１上の各位置から拡散光を照射する。このような形態によれば、投光面７１から照射される拡散光の少なくとも一部が、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向に向かいながらシート部材２０の第１面２０ａに入射する。このような光は、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能を高めることが可能となる。
【００９０】
また、本実施の形態によれば、複数の表示面１２は、シート部材２０内部に配置されている。この場合、シート部材２０をなす材料にて表示面１２を保護することができる点で有利である。
【００９１】
≪第４の実施の形態≫
次に、図１６及び図１７を参照して、第４の実施の形態について説明する。図１６及び図１７は、それぞれ、第４の実施の形態における太陽電池複合型表示体１０を示す斜視図及び断面図である。図１６及び図１７を参照して説明する第４の実施の形態は、表示面１２及びレンズ面３１の配置が異なるが、その他の構成は、第１の実施形態と同様に構成することができる。第４の実施の形態に関する以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の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こととし、重複する説明を省略する。
【００９２】
図１６および図１７に示すように、太陽電池複合型表示体１０は、シート状のシート部材２０と、シート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、を有する。
【００９３】
シート部材２０の第１面２０ａは、第１軸方向ｄ１に配列された複数のレンズ面３１を含んでいる。複数のレンズ面３１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、レンズ面３１は、その光軸ｏｄが、太陽電池複合型表示体１０の法線方向ｎｄと平行となるよう配置されている。
【００９４】
レンズ面３１は、いわゆるレンチキュラーレンズまたはシリンドリカルレンズを構成している。すなわち、各レンズ面３１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、より詳細には第１軸方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２に、直線状に延びている。
【００９５】
複数の表示面１２が、レンズ面３１に対応して、シート部材２０内で第１軸方向ｄ１に沿って配列されている。図１７に示すように、各表示面１２は、対応するレンズ面３１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。本実施の形態では、表示面１２は、レンズ面３１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方向ｄ２に直線状に延びている。また、各表示面１２は、太陽電池パネル５０のパネル面及びシート部材２０の法線方向ｎｄに対して傾斜している。
【００９６】
次に、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０の作用について説明する。太陽電池複合型表示体１０は、例えば、表示面１２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、表示面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、表示面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、太陽電池複合型表示体１０が配置される。
【００９７】
図１７によく示されているように、傾斜した表示面１２は、当該表示面１２の正面方向から視認され易い。本実施の形態では、表示面１２がシート部材２０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ているため、当該法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向Ｄ１７１、Ｄ１７２から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに表示面１２を視認し易くなる。とりわけ、法線方向ｎｄ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Ｄ１７２から太陽電池複合型表示体１０を観察した場合であっても、レンズ面３１の集光作用によって、入射したレンズ面３１に対向する表示面１２を観察することができるようになる。仮に、複数の表示面１２がシート部材２０の第２面２０ｂ上に、当該第２面２０ｂに沿って並べられていた場合、図１７に点線で示すように、観察するレンズ面３１と隣り合うレンズ面３１に対向する表示面１２を観察してしまい、意図された表示機能が発現されなくおそれがある。すなわち、表示面１２を太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜させることにより、表示面１２が観察される視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を、言い換えると、表示面１２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、高い自由度で調整することができる。
【００９８】
一方、表示面１２に対してなす角度がより小さい方向からシート部材２０内を進行する光束Ｌ１７４ほど、表示面１２に受光され難い。このことから、傾斜した表示面１２に遮られずに太陽電池パネル５０に向かう光束Ｌ１７４は、図１７に示すように、表示面１２を有効に観察し得る方向Ｄ１７１、Ｄ１７２とは逆側に傾斜した光束Ｌ１７４となる。つまり、第１軸方向ｄ１において他側に進みながらレンズ面３１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レンズ面３１へ入射する光束Ｌ１７４が、２つの表示面１２の間となる領域６０を通過して太陽電池パネル５０に導かれ易くなる。
【００９９】
以上のように、図１６及び図１７に示す形態によれば、第１面２０ａ及び第１面２０ａに対向する第２面２０ｂを有し、一軸方向ｄ１に沿って複数の表示面１２が配列されたシート部材２０と、シート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、を備え、一軸方向ｄ１及びシート部材２０の法線方向ｎｄの両方に平行な主切断面において、表示面１２は、一軸方向ｄ１において一側に位置する端部１２ａが、一軸方向ｄ１において他側に位置する端部１２ｂよりも、シート部材２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜または湾曲している。このような太陽電池複合型表示体１０によれば、表示面１２が太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜しているため、傾斜した表示面１２がその正面方向となる方向Ｄ１７１、Ｄ１７２から観察され易くなる。一方、表示面１２を視認し易い方向Ｄ１７１、Ｄ１７２とは異なる別の方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光束Ｌ１７４は、隣り合う２つの表示面１２の間を透過して太陽電池パネル５０に導かれる。このように、観察者からの観察方向Ｄ１７１、Ｄ１７２と外光Ｌ１７４の入射方向との相違を利用して、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面１２による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立が効果的に可能となる。その上、太陽電池パネル５０がシート部材２０の第２面２０ｂに対向して配置されているため、太陽電池パネル５０の受光面５０ａが外部に露出していない。このため、太陽電池パネル５０をさらに目立たなくさせることができる。
【０１００】
加えて、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０は、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、光源７０の投光面７１から出射する光の輝度を、主切断面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向ｄｘに輝度のピークＰ１が存在する（図１０参照）。このような形態によれば、投光面７１から出射する光が、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能を高めることが可能となる。
【０１０１】
あるいは、本実施の形態によれば、シート部材２０の第１面２０ａに向けて光を投射する投光面７１を有する光源７０をさらに備え、投光面７１は、一軸方向ｄ１において最も一側に位置する表示面１２Ｔよりも一軸方向ｄ１において他側に位置し、投光面７１は、当該投光面７１上の各位置から拡散光を照射する。このような形態によれば、投光面７１から照射される拡散光の少なくとも一部が、シート部材２０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向に向かいながらシート部材２０の第１面２０ａに入射する。このような光は、ある程度表示面１２に正面方向から向かっていき、表示面１２を効果的に照明する。このため、表示面１２が明るく観察され、表示面１２による表示機能を高めることが可能となる。
【０１０２】
また、本実施の形態によれば、複数の表示面１２は、シート部材２０内部に配置されている。この場合、シート部材２０をなす材料にて表示面１２を保護することができる点で有利である。
【０１０３】
また、シート部材２０の第１面２０ａは、一軸方向ｄ１に配列された複数のレンズ面３１を含み、レンズ面３１は、或る方向Ｄ１７１、Ｄ１７２から向かってくる光を表示面１２に導き、或る方向Ｄ１７１、Ｄ１７２とは異なる別の方向から入射した光Ｌ１７４を隣り合う２つの表示面１２の間を透過させて太陽電池パネル５０に導く。このような形態によれば、レンズ面３１の集光作用によって、表示面１２が観察される視野角となる第１角度範囲ＡＲ１及び太陽電池パネル５０による発電が有効に行われる第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。
【符号の説明】
【０１０４】
１０    太陽電池複合型表示体
１２    表示面
１２ａ  一端部
１２ｂ  他端部
１３    表示対象
２０    シート部材
２０ａ  第１面
２０ｂ  第２面
２１    向き調整面
２２    光透過面
３１    レンズ面
５０   太陽電池パネル
５０ａ 受光面
７０    光源
７１    投光面
【図１】
0006528991.tif 000003
【図２】
0006528991.tif 000004
【図３】
0006528991.tif 000005
【図４】
0006528991.tif 000006
【図５】
0006528991.tif 000007
【図６】
0006528991.tif 000008
【図７】
0006528991.tif 000009
【図８】
0006528991.tif 000010
【図９】
0006528991.tif 000011
【図１０】
0006528991.tif 000012
【図１１】
0006528991.tif 000013
【図１２】
0006528991.tif 000014
【図１３】
0006528991.tif 000015
【図１４】
0006528991.tif 000016
【図１５】
0006528991.tif 000017
【図１６】
0006528991.tif 000018
【図１７】
0006528991.tif 000019