(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面を有するシート状の本体部と、
一軸方向に沿って前記本体部の前記第２面に配列され、前記本体部とは反対側を向く面にレンズ面を形成する複数の単位レンズと、
前記複数の単位レンズが配列された前記本体部の前記第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
各々が対応する単位レンズのレンズ面の一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
を備え、
前記本体部の法線方向および前記一軸方向の両方に平行な断面において、前記太陽電池パネルは、前記単位レンズの光軸に沿って入射する平行光束が収束する焦点よりも、前記単位レンズから離間した位置に配置され、
前記複数の単位レンズに含まれる一つの単位レンズは、前記複数の単位レンズに含まれる他の一つの単位レンズと、前記一軸方向に沿った単位レンズの長さに対する前記本体部の前記法線方向に沿った単位レンズの長さの比であるアスペクト比において異なる、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面を有するシート状の本体部と、
一軸方向に沿って前記本体部の前記第１面に配列され、前記本体部とは反対側を向く面にレンズ面を形成する複数の単位レンズと、
前記本体部の前記第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
各々が対応する単位レンズのレンズ面の一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
を備え、
前記本体部の法線方向および前記一軸方向の両方に平行な断面において、前記太陽電池パネルは、前記単位レンズの光軸に沿って入射する平行光束が収束する焦点よりも、前記単位レンズから離間した位置に配置され、
前記複数の単位レンズに含まれる一つの単位レンズは、前記複数の単位レンズに含まれる他の一つの単位レンズと、前記一軸方向に沿った単位レンズの長さに対する前記本体部の前記法線方向に沿った単位レンズの長さの比であるアスペクト比において異なる、太陽電池複合型表示体。
【請求項３】
前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、前記単位レンズのレンズ面のうち、当該レンズ面の頂部から前記一軸方向において一側に位置する一端部までの領域を一側領域とし、前記頂部から前記一軸方向おいて他側に位置する他端部までの領域を他側領域とすると、
各表示要素は、対応する単位レンズの前記レンズ面の前記一側領域の少なくとも一部を覆っている、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】
各表示要素は、対応する単位レンズの前記レンズ面の前記他側領域からずれて配置されている、請求項３に記載の太陽電池複合型表示体。
【請求項５】
各表示要素にて規定される表示面に表示対象成分が付与され、前記表示対象成分の組み合わせで表示対象が形成される、請求項１〜４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】
前記レンズ面は、凸レンズからなる、請求項１〜５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】
前記レンズ面は、凹レンズからなる、請求項１〜５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。
【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面を有するシート状の本体部と、
一軸方向に沿って前記本体部の前記第２面に配列され、前記本体部とは反対側を向く面にレンズ面を形成する複数の単位レンズと、
前記複数の単位レンズが配列された前記本体部の前記第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
各々が対応する単位レンズのレンズ面の一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
を備える。
【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面を有するシート状の本体部と、
一軸方向に沿って前記本体部の前記第１面に配列され、前記本体部とは反対側を向く面にレンズ面を形成する複数の単位レンズと、
前記本体部の前記第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
各々が対応する単位レンズのレンズ面の一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
を備える。
【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、前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、前記単位レンズのレンズ面のうち、当該レンズ面の頂部から前記一軸方向において一側に位置する一端部までの領域を一側領域とし、前記頂部から前記一軸方向おいて他側に位置する他端部までの領域を他側領域とすると、
各表示要素は、対応する単位レンズの前記レンズ面の前記一側領域の少なくとも一部を覆っていてもよい。
【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、各表示要素は、対応する単位レンズの前記レンズ面の前記他側領域からずれて配置されていてもよい。
【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、各表示要素にて規定される表示面に表示対象成分が付与され、前記表示対象成分の組み合わせで表示対象が形成されていてもよい。
【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、前記本体部の法線方向および前記一軸方向の両方に平行な断面において、前記太陽電池パネルは、前記単位レンズの光軸に沿って入射する平行光束が収束する焦点よりも、前記単位レンズから離間した位置に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、前記レンズ面は、凸レンズからなってもよいし、前記レンズ面は、凹レンズからなってもよい。
【００１３】
本発明による第３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、光透過性をもつシート状の本体部と、
一軸方向に沿って前記本体部の前記第２面に配列され、前記本体部とは反対側を向く面に、非平面の単位形状面を形成する複数の単位形状要素と、
前記本体部の前記第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
各々が対応する単位形状要素の単位形状面の一部に沿って配置された複数の表示要素と、
を備える。
【００１４】
本発明による第４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、光透過性をもつシート状の本体部と、
一軸方向に沿って前記本体部の前記第１面に配列され、前記本体部とは反対側を向く面に、非平面の単位形状面を形成する複数の単位形状要素と、
前記本体部の前記第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
各々が対応する単位形状要素の単位形状面の一部に沿って配置された複数の表示要素と、
を備える。
【００１５】
本発明による第５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、光透過性をもつシート状の本体部と、
一軸方向に沿って前記本体部の前記第２面に配列され、前記本体部とは反対側を向く面に、前記本体部に向かって凹んでいる単位形状面を形成する複数の単位形状要素と、
前記本体部の前記第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
各々が対応する単位形状要素の単位形状面の一部に沿って配置された複数の表示要素と、
を備える。
【発明の効果】
【００１６】
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】
【００１７】
【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、図１に示す太陽電池複合型表示体の一変形例を示す断面図である。
【図９】図９は、図１に示す太陽電池複合型表示体の別の変形例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図１に示す太陽電池複合型表示体のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、図１に示す太陽電池複合型表示体のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１に示す太陽電池複合型表示体のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図１３】図１３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１４】図１４は、図１３に示す太陽電池複合型表示体の一変形例を示す断面図である。
【図１５】図１５は、図１に示す太陽電池複合型表示体のさらに別の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
≪第１の実施の形態≫
図１〜図１２は、第１の実施の形態及びその変形例を説明するための図である。このうち図１及び図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及び図７は、太陽電池複合型表示体の製造方法の一例を説明するための図であり、図８〜図１２は、図１に示す太陽電池複合型表示体の変形例を示す図である。
【００２０】
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は、第１軸方向ｄ１に配列された複数の単位形状要素３０を有し、各単位形状要素３０の単位形状面３１の一部に表示要素１１が配置されている。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、主として単位形状要素３０の単位形状面３１の一部に配置された表示要素１１が観察される。したがって、表示要素１１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主と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Ｌ２３は、主として単位形状要素３０の単位形状面３１を透過して、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主と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、観察者が表示要素１１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。
【００２１】
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、太陽電池複合型表示体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、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを形成している。表面１０ａ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が入射する入射面をなし、また、表示対象１３（図３参照）を可視化する表示要素１１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もなす。
【００２２】
光制御シート２０は、シート状の本体部４０と、本体部４０に積層された光学形状部２５と、を有している。このうち、本体部４０は、互いに対向する一対の主面として、第１面４０ａ及び第２面４０ｂを有している。第１面４０ａは、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを形成し、第２面４０ｂは、光学形状部２５と隣接する面を形成している。光学形状部２５は、互いに対向する一対の主面として、第１面及び第２面を有しており、また、光学形状部２５の第１面は、本体部４０の第２面４０ｂに対向して配置されており、光学形状部２５の第２面は、後述するように、太陽電池パネル５０の入光面５０ａに対向して配置されている。本体部４０及び光学形状部２５は、太陽電池複合型表示体１０に入射する光を効率よく透過させるよう、光透過性に優れた材料にて構成され、樹脂やガラスを用いることができる。本実施の形態では主成分としてアクリル系樹脂を用いている。なお、本体部４０の第２面４０ｂと光学形状部２５の第１面とは、図２に示すように一体的に形成されていてもよいが、部分的な空隙や他の層を介して接合されていてもよい。
【００２３】
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。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。
【００２４】
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、太陽電池複合型表示体１０のパネル面、後述する光制御シート２０のシート面、本体部４０のシート面、並びに、太陽電池パネル５０のパネル面は、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。
【００２５】
本体部４０の第２面４０ｂに配置された光学形状部２５は、第１軸方向ｄ１に配列された多数の単位形状要素３０を含んでいる。ここでいう単位形状要素３０とは、光学形状部２５に繰り返し現れる或る形状をその輪郭として有した１つの要素をいう。本実施の形態による単位形状要素３０は、レンズ状に成形された単位レンズからなる。ただし、単位形状要素３０は、レンズ状に成形された単位レンズからなる例に限定されず、他の例として、２つの傾斜面をもつ単位プリズムであってもよい。
【００２６】
また、単位形状要素３０は、本体部４０とは反対側を向く面（光学形状部２５の第２面）すなわち太陽電池パネル５０と向き合う面に、単位形状面３１を形成している。単位形状面３１は、単位形状要素３０の表面によって規定される非平面の面であり、典型的には、複数の平面、１つ以上の曲面、あるいはこれらの面の組み合わせからなる。本実施の形態による単位形状面３１は、曲率をもったレンズ面３１からなる。以下の説明では、単位形状要素３０が単位レンズ３０として構成され、単位形状面３１がレンズ面３１として構成された例を用いて説明する。
【００２７】
多数の単位レンズ３０は、第１軸方向ｄ１に沿って並べられている。本実施の形態では、第１軸方向ｄ１は、本体部４０のシート面に沿っており、本体部４０の法線方向ｎｄに直交している。図示する例では、第１軸方向ｄ１は鉛直方向と平行になっている。
【００２８】
また、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。本実施の形態において、各単位レンズ３０の光軸ｏｄは、本体部４０の法線方向ｎｄと平行になっている。
【００２９】
とりわけ、多数の単位レンズ３０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、多数の単位レンズ３０は、互いに同一に構成されている。
【００３０】
各単位レンズ３０は、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、その表面に凸レンズ状に形成された上述のレンズ面３１を規定している。第１軸方向ｄ１、及び、太陽電池パネル５０の法線方向すなわち本体部４０の法線方向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）において、レンズ面３１は、光軸ｏｄを中心として対称となっている。図２に示すように、各単位レンズ３０は、そのレンズ面３１に入射する平行光束を集光領域に集める。図２に示す単位レンズ３０は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに沿って入射する平行光束Ｌ２２を焦点ｆｐに集める例が示されており、この場合、焦点ｆｐは、単位レンズ３０の光軸ｏｄ上に位置する。
【００３１】
なお、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。複数のレンズ面３１と複数の接続面３８とによって、光制御シート２０の太陽電池パネル５０側を向く面が構成されている。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のレンズ面３１から出射した後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。
【００３２】
図２に示すように、各単位レンズ３０のレンズ面３１の一部に沿って、表示要素１１が配置されている。ゆえに、複数の表示要素１１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。また、各表示要素１１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。
【００３３】
ここで、図２に示す主切断面において、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）に位置する端部を他端部３１ｂと呼び、一端部３１ａ及び他端部３１ｂから本体部４０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に最も接近した地点となる。そして、この頂部３１ｃを単位レンズ３０の光軸ｏｄが通過している。
【００３４】
さらに、図２に示す主切断面において、各レンズ面３１のうち、頂部３１ｃから第１軸方向ｄ１において一側に位置する一端部３１ａまでの領域を一側領域３２ａと呼び、頂部３１ｃから第１軸方向ｄ１おいて他側に位置する他端部３１ｂまでの領域を他側領域３２ｂと呼ぶこととする。
【００３５】
図２から理解されるように、一側領域３２ａは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から一端部３１ａ側に向かうにつれて、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０から離間していく。一方、他側領域３２ａは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から他端部３１ｂ側に向かうにつれて、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０から離間していく。
【００３６】
各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の一側領域３２ａの少なくとも一部を覆っている。図２に示す例では、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の一側領域３２ａの全域を隙間なく覆っている。
【００３７】
その一方で、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の他側領域３２ｂからずれて配置されている。すなわち、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の他側領域３２ｂを覆っていない。ただし、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の他側領域３２ｂの一部を覆っていてもよい。
【００３８】
上述のように、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０は、表面１０ａ側から観察されることが意図されており、各表示要素１１は、表面１０ａ側を向く面に、表示を行うための表示面１２を有している。表示要素１１がレンズ面３１の一側領域３２ａに沿って配置されていることから、表示面１２もこれに対応して、レンズ面３１の一側領域３２ａに沿って湾曲する。より詳細には、各表示面１２は、レンズ面３１の一側領域３２ａの形状に対応して、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において太陽電池パネル５０から離間するように、湾曲している。図２から理解されるように、このような表示面１２は、法線方向ｎｄに対して他側（下側）に傾斜した方向Ｄ２１から観察したときに、視認され易くなる。したがって、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。
【００３９】
本実施の形態では、複数の表示面１２の組み合わせによって表示対象１３を表示する。表示対象１３としては、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。とりわけ、表示面１２に動く表示対象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。
【００４０】
図３に、表示面１２に付与される表示対象１３の一例が示されている。複数の表示面１２は、複数の単位レンズ３０に対応して、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成分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成分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、複数の表示対象成分１３ａの組み合わせとして表示対象１３を表示することで、各表示面１２および各単位レンズ３０のサイズを小さくできるため、太陽電池複合型表示体１０のコンパクト化の点で有利である。
【００４１】
なお、図３において、表示対象１３としての「Ｎ」の文字が途切れた態様で表示され連続して繋がった画素の組み合わせとして表示されていない。しかしながら、各表示対象成分１３ａ並びに隣り合う各表示対象成分１３ａの間の間隔は、十分に小さく設定されており、肉眼においては、表示対象１３としての「Ｎ」の文字が連続して繋がった画素として視認され得る点に留意されたい。
【００４２】
さて、図２に戻って、レンズ面３１の他側領域３２ｂは、表示要素１１によって覆われていない。このため、他側領域３２ｂに入射した光Ｌ２３は、当該他側領域３２ｂを屈折しながら透過して、太陽電池パネル５０に向かっていく。すなわち、レンズ面３１のうちの表示要素１１に覆われていない領域３２ｂは、入射する光Ｌ２３を太陽電池パネル５０の入光面５０ａに導く光透過領域として機能する。
【００４３】
太陽電池パネル５０の入光面５０ａで受光された光Ｌ２３は、太陽電池パネル５０に含まれる太陽電池素子にて発電に利用される。この太陽電池パネル５０は、単位レンズ３０に対向し、且つ、当該単位レンズ３０から離間して配置されている。
【００４４】
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単位レンズ３０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、本体部４０のシート面、言い換えると、太陽電池複合型表示体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、太陽電池パネル５０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。なお、太陽電池パネル５０として、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。
【００４５】
とりわけ、図２に示す主切断面において、太陽電池パネル５０は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに沿って入射する平行光束Ｌ２２が収束する焦点ｆｐよりも、単位レンズ３０から離間した位置に配置されている。このような配置によれば、太陽電池複合型表示体１０に入射して太陽電池パネル５０に向かう光束Ｌ２２が、集光領域に集光した後に拡がった状態で太陽電池パネル５０に到達する。このため、太陽電池複合体１０に入射する光束Ｌ２２を、太陽電池パネル５０の広い領域に到達させることに寄与する。
【００４６】
なお、図２に示す例では、太陽電池パネル５０は、空気層を介して光制御シート２０から離間して配置された例を示しているが、このような例に限定されない。例えば、太陽電池パネル５０は、単位レンズ３０をなす樹脂材料よりも低い屈折率をもつ低屈折率層を介して光制御シート２０に接合されていてもよい。
【００４７】
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及び図７を参照しながら説明する。
【００４８】
まず、図６に示すように、透明樹脂を成型することにより、本体部４０及び単位レンズ３０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。次に、図７に示すように、単位レンズ３０のレンズ面３１に表示要素１１を配置する。一例として、インクジェット印刷によって、レンズ面３１に表示要素１１を配置することができる。その後、単位レンズ３０に向き合うように太陽電池パネル５０を設置する。これにより、太陽電池複合型表示体１０が得られる。
【００４９】
このようにして得られる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。
【００５０】
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、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。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。
【００５１】
図４によく示されているように、レンズ面３１の一側領域３２ａに配置された表示要素１１の表示面１２は、当該表示面１２の正面方向から視認され易い。図４に示す例では、表示面１２がその一端部１２ａが他端部１２ｂよりも太陽電池パネル５０から離間するように湾曲しているため、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第１角度範囲ＡＲ１内の方向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。したがって、観察者は、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、優れた視認性で表示対象１３を観察することができる。
【００５２】
一方、表示面１２を視認し易い方向Ｄ４１、Ｄ４２、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Ｌ５１、Ｌ５２すなわち、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は、表示面１２に入射し難い。これら表示面１２に入射しなかった光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３は、主として光表示要素１１に覆われていない他側領域３２ｂに入射し、レンズ作用により屈折されながら他側領域３２ｂを透過し、太陽電池パネル５０に向かっていく。このように、表示面１２を視認し易い方向Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３とは異なる方向となる第２角度範囲ＡＲ２から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３を、主として太陽電池パネル５０に向けて透過させることで、表示機能と発電機能の両立を図ることが可能となる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態によれば、第１面４０ａ及び第２面４０ｂを有するシート状の本体部４０と、一軸方向ｄ１に沿って本体部４０の第２面４０ｂに配列され、本体部４０とは反対側を向く面にレンズ面３１を形成する複数の単位レンズ３０と、複数の単位レンズ３０が配列された本体部４０の第２面４０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、各々が対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の一部を覆うように配置された複数の表示要素１１と、を備える。このような形態によれば、太陽電池パネル５０の前面に複数の表示要素１１が配置されているため、太陽電池パネル５０を目立たなくさせることができる。その一方で、各表示要素１１は対応するレンズ面３１の一部に沿って配置されているため、表示要素１１に遮られなかった外光Ｌ２３は、レンズ面３１にて進行方向を調整されながら太陽電池パネル５０に向かっていく。これにより、表示要素１１に遮られなかった外光Ｌ２３をレンズ効果を利用しながら太陽電池パネル５０による発電に有効に活用することができる。このようにして、本実施の形態によれば、太陽電池パネル５０を目立たなくすることで周囲の環境との調和を図ると共に、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立を図ることが可能となる。その上、各単位レンズ３０のレンズ面３１の一部に表示要素１１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。
【００５４】
さらに、太陽電池パネル５０は、本体部４０の第２面４０ｂに対向して配置されている。この場合、複数の単位レンズ３０が太陽電池複合型表示体１０の表面に露出しないため、単位レンズ３０のレンズ面３１に異物が付着することを抑制することができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、一軸方向ｄ１及び本体部４０の法線方向ｎｄの両方に平行な断面において、レンズ面３１のうち、当該レンズ面３１の頂部３１ｃから一軸方向ｄ１において一側に位置する一端部３１ａまでの領域を一側領域３２ａとし、頂部３１ｃから一軸方向ｄ１おいて他側に位置する他端部３１ｂまでの領域を他側領域３２ｂとすると、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の一側領域３２ａの少なくとも一部を覆っている。この場合、一側領域３２ａは、本体部４０の法線方向ｎｄに対して一軸方向ｄ１において他側に傾斜した方向Ｄ２１から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに観察し易い。したがって、一軸方向ｄ１において他側に傾斜した方向Ｄ２１から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、一側領域３２ａに配置された表示要素１１を視認し易くすることができる。
【００５６】
とりわけ、本実施の形態によれば、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の他側領域３２ｂからずれて配置されている。この場合、他側領域３２ｂには、本体部４０の法線方向ｎｄに対して一軸方向ｄ１において一側に傾斜した方向からの光Ｌ２３が入射し易い。したがって、他側領域３２ｂに表示要素１１を配置しないことにより、一軸方向ｄ１におい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Ｌ２３を太陽電池パネル５０に導き易くなる。このように、観察者からの観察方向Ｄ２１と外光Ｌ２３の入射方向との相違を利用することで、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立を一層図ることが可能となる。
【００５７】
とりわけ、本実施の形態による太陽電池複合体１０では、単位レンズ３０の配列方向である一軸方向ｄ１が鉛直方向に沿い、一軸方向ｄ１における一側が上側に対応し、一軸方向ｄ１における他側が下側に対応している。このような設置の仕方は、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体１０を目線よりも高い位置に設置する場合に好適である。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体１０を観察することから、一側領域３２ａに配置された表示要素１１を視認し易い。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、鉛直方向における下側に傾斜した方向から太陽電池複合型表示体１０に入射し主としてレンズ面３１を透過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、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電を効果的に両立させることができる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、本体部４０の法線方向ｎｄおよび一軸方向ｄ１の両方に平行な断面において、太陽電池パネル５０は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに沿って入射する平行光束Ｌ２２が収束する焦点ｆｐよりも、単位レンズ３０から離間した位置に配置されている。このような配置によれば、太陽電池複合型表示体１０に入射して太陽電池パネル５０に向かう光束Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ５１〜Ｌ５３が、集光領域に集光した後に拡がった状態で太陽電池パネル５０に到達する。このため、太陽電池複合体１０に入射する光束Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ５１〜Ｌ５３を、太陽電池パネル５０の広い領域に到達させることに寄与する。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、第１面４０ａ及び第１面４０ａに対向する第２面４０ｂを有し、光透過性をもつ樹脂からなるシート状の本体部４０と、一軸方向ｄ１に沿って本体部４０の第２面４０ｂに配列され、本体部４０とは反対側を向く面に、非平面の単位形状面３１を形成する複数の単位形状要素３０と、本体部４０の第２面４０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、各々が対応する単位形状要素３０の単位形状面３１の一部に沿って配置された複数の表示要素１１と、を備える、太陽電池複合型表示体１０が提供される。このような太陽電池複合型表示体１０によれば、太陽電池パネル５０の前面に複数の表示要素１１が配置されているため、太陽電池パネル５０を目立たなくさせることができる。その一方で、各表示要素１１は対応する単位形状面３１の一部に沿って配置されているため、表示要素１１に遮られなかった外光Ｌ２３は、単位形状面３１を透過して太陽電池パネル５０に向かっていく。これにより、表示要素１１に遮られなかった外光Ｌ２３を太陽電池パネル５０による発電に有効に活用することができる。このようにして、本実施の形態によれば、太陽電池パネル５０を目立たなくすることで周囲の環境との調和を図ると共に、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立を図ることが可能となる。その上、各単位形状要素３０の単位形状面３１の一部に表示要素１１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。なお、太陽電池パネル５０は、後述のように、本体部４０の第１面４０ａに対向するように配置することも可能である。
【００６０】
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。
【００６１】
【表１】
0006663578.tif 000002
【００６２】
なお、上述した実施の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、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施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。
【００６３】
上述した実施の形態では、図２に示すように、本体部４０の第２面４０ｂと太陽電池パネル５０との間に空気層が介在する例を示したが、太陽電池複合型表示体１０の形態は、このような例に限定されない。図８に、太陽電池複合型表示体１０の他の形態を示す。図８に示す例では、太陽電池複合型表示体１０は、少なくとも隣り合う２つの凸部３０の間となる谷部領域Ｖに位置し、当該谷部領域Ｖの少なくとも一部を埋める低屈折率層６０が設けられている。
【００６４】
図８に示す低屈折率層６０は、単位レンズ３０が配置された本体部４０の第２面４０ｂに積層されている。すなわち、低屈折率層６０は、接続面３８、レンズ面３１及び表示要素１１を隙間なく覆っている。低屈折率層６０がレンズ面３１や各表示要素１１を覆うことにより、レンズ面３１や各表示要素１１をキズや摩耗から保護することもできる。
【００６５】
低屈折率層６０の屈折率は、本体部４０及び単位レンズ３０をなす材料の屈折率とは異なっている。このため、低屈折率層６０と単位レンズ３０との界面に屈折率差が生じ、レンズ面３１が形成される。図８に示す低屈折率層６０の屈折率は、単位レンズ３０をなす材料の屈折率よりも低い。このため、レンズ面３１は、本体部４０側から太陽電池パネル５０側に向かって凸となる凸レンズとして機能する。
【００６６】
低屈折率層６０によれば、隣り合う２つの凸部３０の間となる谷部領域Ｖの少なくとも一部を埋めることができるため、当該谷部領域Ｖに異物が堆積することを有効に抑制することができる。
【００６７】
また、上述した実施の形態では、図２に示すように、複数の単位レンズ３０が互いに同一に構成された例を示したが、単位レンズ３０の形態は、このような例に限定されない。図９に、太陽電池複合型表示体１０の他の形態を示す。図９に示す例では、太陽電池複合型表示体１０は、複数の単位レンズ３０のうちの少なくとも１つは、他の単位レンズ３０とアスペクト比が異なっている。なお、本明細書でいうアスペクト比とは、第１軸方向ｄ１に沿った単位レンズ３０の長さをＷとし、本体部４０の法線方向ｎｄに沿った単位レンズ３０の長さをＨとしたとすると、Ｈ／Ｗで表される値をいう。
【００６８】
図９に示す複数の単位レンズ３０は、複数の低アスペクト単位レンズ３０Ｌと、複数の高アスペクト単位レンズ３０Ｈと、を含んでいる。低アスペクト単位レンズ３０Ｌは、高アスペクト単位レンズ３０Ｈよりも、アスペクト比Ｈ／Ｗが小さい。
【００６９】
図９に示す形態によれば、複数の単位レンズ３０のうちの少なくとも１つは、他の単位レンズ３０とアスペクト比が異なっている。この場合、入射する太陽光の向きに応じて各各単位レンズ３０のアスペクト比Ｈ／Ｗを設定することで、太陽光の入射方向が変化してもいくつかの単位レンズ３０が太陽光Ｌ９２を太陽電池パネル５０に効果的に導くことができる。結果として、太陽光の入射方向が変化しても太陽電池パネル５０にバランスよく太陽光Ｌ９２を導くことができるようになる。
【００７０】
また、上述した太陽電池複合型表示体１０では、単位レンズ３０が太陽電池パネル５０側に向かって突出する凸レンズからなる例を示したが、単位レンズ３０の形態はこのような例に限定されない。図１０に、単位レンズ３０が第２面４０ｂ側に向かって凹む凹レンズからなる例を示す。ただし、図１０に示す形態において、単位レンズ３０の配列方向である一軸方向ｄ１が鉛直方向に沿っているが、図２に示す形態とは異なり一軸方向ｄ１における一側が下側に対応し、一軸方向ｄ１における他側が上側に対応している。
【００７１】
図１０に示す各表示要素１１は、対応するレンズ面３１のうちの、一端部３１ａと頂部３１ｃとの間となる一側領域３２ａの一部または全部を覆い、他端部３１ｂと頂部３１ｃとの間となる他側領域３２ｂを覆っていない。なお、図１０から理解されるように、一側領域３２ａは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から一端部３１ａ側に向かうにつれて、本体部４０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。一方、他側領域３２ｂは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から他端部３１ｂ側に向かうにつれて、本体部４０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。
【００７２】
各表示要素１１は、表面１０ａ側を向く面に、表示を行うための表示面１２を有している。表示要素１１がレンズ面３１の一側領域３２ａに沿って配置されていることから、表示面１２もこれに対応して、レンズ面３１の一側領域３２ａに沿って湾曲する。より詳細には、各表示面１２は、レンズ面３１の一側領域３２ａの形状に対応して、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において太陽電池パネル５０に接近するように、湾曲している。
【００７３】
とりわけ、単位レンズ３０が第２面４０ｂ側に向かって凹む凹レンズからなる場合、図１０に示すように、本体部４０の法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向から本体部４０の第１面４０ａに入射してレンズ面３１に向かう太陽光Ｌ１０２、Ｌ１０３のうち、レンズ面３１の一側領域３２ａに向かう光Ｌ１０３の一部が、一側領域３２ａにて全反射する。この全反射した光Ｌ１０３は、隣りに位置するレンズ面３１の他側領域３２ｂを透過して太陽電池パネル５０にて受光される。このため、単位レンズ３０が第１面４０ａ側に向かって凹む凹レンズからなる場合、太陽電池パネル５０により多くの太陽光Ｌ１０３を導くことができるようになり、太陽電池パネル５０による発電量を高めることができる。
【００７４】
なお、上記と同様の作用効果を奏する単位レンズ（単位形状要素）３０の形態は、第２面４０ｂ側に向かって凹む凹レンズの例に限定されず、単位形状要素３０に前記本体部の第２面４０ｂ側に向かって凹んでいる単位形状面３１が形成されていればよい。すなわち、単位形状要素３０の単位形状面３１の頂部３１ｃが、単位形状面３１の一端部３１ａ及び単位形状面３１の他端部３１ｂよりも本体部側に配置されていればよい。単位形状面は、図１０に示すように、非平面（曲面）であってもよいし、平面であってもよい。単位形状面が平面である場合の例として、単位形状面が１つの傾斜面をもつ単位プリズムである場合を図１５に示す。
【００７５】
図１１は、図１０に示す太陽電池複合型表示体１０の本体部４０の第２面４０ｂに、低屈折率層６０をさらに積層された例を示す断面図である。図１１に示す例では、低屈折率層６０は、接続面３８、レンズ面３１及び表示要素１１を隙間なく覆っている。
【００７６】
低屈折率層６０の屈折率は、本体部４０をなす材料の屈折率とは異なっている。このため、低屈折率層６０と単位レンズ３０との界面に屈折率差が生じ、レンズ面３１が形成される。図１１に示す低屈折率層６０の屈折率は、単位レンズ３０をなす材料の屈折率よりも低い。このため、レンズ面３１は、本体部４０側から太陽電池パネル５０側に向かって凹となる凹レンズとして機能する。
【００７７】
とりわけ、低屈折率層６０は、各々に対応する凹レンズからなるレンズ面３１に充填された複数の充填要素６１を含んでいる。充填要素６１が凹レンズからなるレンズ面３１に充填されることにより、レンズ面３１に異物が堆積することを有効に抑制することができる。
【００７８】
加えて、図１１に示す充填要素６１は、各々に対応する表示要素１１をも覆っている。充填要素６１が表示要素１１を覆うことにより、表示要素１１をキズや摩耗から保護することもできる。
【００７９】
図１１に示す例では、光制御シート２０の太陽電池パネル５０側を向く面が複数のレンズ面３１と、隣り合う二つの単位レンズ３０のレンズ面３１の間を接続する接続面３８と、からなる。接続面３８が設けられていることにより、レンズ面３１の成形性を高めることができ、結果としてレンズ面３１を精度よく作製することに寄与する。
【００８０】
ただし、光制御シート２０の太陽電池パネル５０側を向く面の形態は、このような例に限定されない。図１２に、光制御シート２０の他の例を示す。図１２に示す例では、光制御シート２０の太陽電池パネル５０側を向く面が複数のレンズ面３１からなる。このような例であっても、上述の形態と同様の作用効果を奏することができる。また、レンズ面３１の間を接続する接続面が実質的に存在しないため、本体部４０の第２面側４０ｂにレンズ面３１を密に配置することが可能となる。
【００８１】
≪第２の実施の形態≫
次に、図１３を参照して、第２の実施の形態について説明する。図１３は、第２の実施の形態における太陽電池複合型表示体１０を示す断面図である。図１３を参照して説明する第２の実施の形態は、単位レンズ３０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、上述の第１の実施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】
図１３に示す第２の実施の形態において、複数の単位レンズ３０は、本体部４０の第１面４０ａに配列され、本体部４０の第２面４０ｂが太陽電池パネル５０と向き合っている。ただし、第２の実施の形態において、単位レンズ３０の配列方向である一軸方向ｄ１が鉛直方向に沿っているが、第１の実施の形態とは異なり一軸方向ｄ１における一側が下側に対応し、一軸方向ｄ１における他側が上側に対応している。
【００８３】
各単位レンズ３０のレンズ面３１の一部に沿って、表示要素１１が配置されている。図１３に示す例では、表示要素１１は、レンズ面３１の一側領域３２ａを覆うように配置されており、他側領域３２ｂを覆っていない。なお、図１３から理解されるように、一側領域３２ａは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から一端部３１ａ側に向かうにつれて、本体部４０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。一方、他側領域３２ｂは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から他端部３１ｂ側に向かうにつれて、本体部４０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。
【００８４】
各表示要素１１は、表面１０ａ側を向く面に、表示を行うための表示面１２を有している。表示要素１１がレンズ面３１の一側領域３２ａに沿って配置されていることから、表示面１２もこれに対応して、レンズ面３１の一側領域３２ａに沿って湾曲する。より詳細には、各表示面１２は、レンズ面３１の一側領域３２ａの形状に対応して、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において太陽電池パネル５０に接近するように、湾曲している。図１３から理解されるように、このような表示面１２は、法線方向ｎｄに対して一側（下側）に傾斜した方向Ｄ１３１から観察したときに、視認され易くなる。
【００８５】
一方、表示面１２を視認し易い方向Ｄ１３１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Ｌ１３３、すなわち、法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側（上側）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Ｌ１３３は、表示面１２に入射し難い。これら表示面１２に入射し難い光Ｌ１３３は、主として光表示要素１１に覆われていない他側領域３２ｂに入射し、レンズ作用により屈折されながら他側領域３２ｂを透過し、太陽電池パネル５０に向かっていく。このように、表示面１２を視認し易い方向Ｄ１３１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Ｌ１３３を、太陽電池パネル５０に向けて透過させることで、表示機能と発電機能の両立を図ることが可能となる。
【００８６】
以上のように、本実施の形態によれば、第１面４０ａ及び第２面４０ｂを有するシート状の本体部４０と、一軸方向ｄ１に沿って本体部４０の第１面４０ａに配列され、本体部４０とは反対側を向く面にレンズ面３１を形成する複数の単位レンズ３０と、本体部４０の第２面４０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、各々が対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の一部を覆うように配置された複数の表示要素１１と、を備える。このような形態によれば、太陽電池パネル５０の前面に複数の表示要素１１が配置されているため、太陽電池パネル５０を目立たなくさせることができる。その一方で、各表示要素１１は対応するレンズ面３１の一部に沿って配置されているため、表示要素１１に遮られなかった外光Ｌ１３３は、レンズ面３１にて進行方向を調整されながら太陽電池パネル５０に向かっていく。これにより、表示要素１１に遮られなかった外光Ｌ１３３をレンズ効果を利用しながら太陽電池パネル５０による発電に有効に活用することができる。このようにして、本実施の形態によれば、太陽電池パネル５０を目立たなくすることで周囲の環境との調和を図ると共に、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立を図ることが可能となる。その上、各単位レンズ３０のレンズ面３１の一部に表示要素１１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。
【００８７】
また、本実施の形態によれば、一軸方向ｄ１及び本体部４０の法線方向ｎｄの両方に平行な断面において、レンズ面３１のうち、当該レンズ面３１の頂部３１ｃから一軸方向ｄ１において一側に位置する一端部３１ａまでの領域を一側領域３２ａとし、頂部３１ｃから一軸方向ｄ１おいて他側に位置する他端部３１ｂまでの領域を他側領域３２ｂとすると、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の一側領域３２ａの少なくとも一部を覆っている。この場合、一側領域３２ａは、本体部４０の法線方向ｎｄに対して一軸方向ｄ１において一側に傾斜した方向Ｄ１３１から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに観察し易い。したがって、一軸方向ｄ１において一側に傾斜した方向Ｄ１３１から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、一側領域３２ａに配置された表示要素１１を視認し易くすることができる。
【００８８】
とりわけ、本実施の形態によれば、各表示要素１１は、対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の他側領域３２ｂからずれて配置されている。この場合、他側領域３２ｂには、本体部４０の法線方向ｎｄに対して一軸方向ｄ１において他側に傾斜した方向からの光Ｌ１３３が入射し易い。したがって、他側領域３２ｂに表示要素１１を配置しないことにより、一軸方向ｄ１において他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Ｌ１３３を太陽電池パネル５０に導き易くなる。このように、観察者からの観察方向Ｄ１３１と外光Ｌ１３３の入射方向との相違を利用することで、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立を一層図ることが可能となる。
【００８９】
とりわけ、本実施の形態による太陽電池複合体１０では、単位レンズ３０の配列方向である一軸方向ｄ１が鉛直方向に沿い、一軸方向ｄ１における一側が下側に対応し、一軸方向ｄ１における他側が上側に対応している。このような設置の仕方は、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体１０を目線よりも高い位置に設置する場合に好適である。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体１０を観察することから、一側領域３２ａに配置された表示要素１１を視認し易い。一方、太陽光Ｌ１３３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太陽電池複合型表示体１０に入射する。このため、太陽光Ｌ１３３は、時間帯や季節に応じて入射方向が変化しても、鉛直方向における下側に傾斜した方向から太陽電池複合型表示体１０に入射し主としてレンズ面３１を透過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、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電を効果的に両立させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態によれば、本体部４０の法線方向ｎｄおよび一軸方向ｄ１の両方に平行な断面において、太陽電池パネル５０は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに沿って入射する平行光束Ｌ１３２が収束する焦点ｆｐよりも、単位レンズ３０から離間した位置に配置されている。このような配置によれば、太陽電池複合型表示体１０に入射して太陽電池パネル５０に向かう光束Ｌ１３２、Ｌ１３３が、集光領域に集光した後に拡がった状態で太陽電池パネル５０に到達する。このため、太陽電池複合体１０に入射する光束Ｌ１３２、Ｌ１３３を、太陽電池パネル５０の広い領域に到達させることに寄与する。
【００９１】
なお、上述した太陽電池複合型表示体１０では、単位レンズ３０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、単位レンズ３０の形態はこのような例に限定されない。図１４に、単位レンズ３０が第２面４０ｂ側に向かって凹む凹レンズからなる例を示す。ただし、図１４に示す形態において、単位レンズ３０の配列方向である一軸方向ｄ１が鉛直方向に沿っているが、図１３に示す形態とは異なり一軸方向ｄ１における一側が上側に対応し、一軸方向ｄ１における他側が下側に対応している。
【００９２】
図１４に示す各表示要素１１は、対応するレンズ面３１のうちの、一端部３１ａと頂部３１ｃとの間となる一側領域３２ａの一部または全部を覆い、他端部３１ｂと頂部３１ｃとの間となる他側領域３２ｂを覆っていない。なお、図１４から理解されるように、一側領域３２ａは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から一端部３１ａ側に向かうにつれて、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０から離間していく。一方、他側領域３２ｂは、第１軸方向ｄ１に沿って頂部３１ｃ側から他端部３１ｂ側に向かうにつれて、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０から離間していく。
【００９３】
各表示要素１１は、表面１０ａ側を向く面に、表示を行うための表示面１２を有している。表示要素１１がレンズ面３１の一側領域３２ａに沿って配置されていることから、表示面１２もこれに対応して、レンズ面３１の一側領域３２ａに沿って湾曲する。より詳細には、各表示面１２は、レンズ面３１の一側領域３２ａの形状に対応して、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において太陽電池パネル５０から離間するように、湾曲している。
【００９４】
なお、以上において上述した実施の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。
【符号の説明】
【００９５】
１０    太陽電池複合型表示体
１０ａ  表面
１０ｂ  裏面
１１    表示要素
１２    表示面
１３    表示対象
３０    単位レンズ
３１    レンズ面
３１ａ  一端部
３１ｂ  他端部
３１ｃ  頂部
３２ａ  一側領域
３２ｂ  他側領域
４０    本体部
４０ａ  第１面
４０ｂ  第２面
５０    太陽電池パネル
５０ａ  受光面
【図１】
0006663578.tif 000003
【図２】
0006663578.tif 000004
【図３】
0006663578.tif 000005
【図４】
0006663578.tif 000006
【図５】
0006663578.tif 000007
【図６】
0006663578.tif 000008
【図７】
0006663578.tif 000009
【図８】
0006663578.tif 000010
【図９】
0006663578.tif 000011
【図１０】
0006663578.tif 000012
【図１１】
0006663578.tif 000013
【図１２】
0006663578.tif 000014
【図１３】
0006663578.tif 000015
【図１４】
0006663578.tif 000016
【図１５】
0006663578.tif 000017