(57)【要約】本発明は、光源の光エネルギーのコレクタを有する装置に関し、該装置は、少なくとも一つの光エネルギーのコレクタ（５）を有し、光源と前記コレクタとの間に配置され、複数のスリット（２）により分離されたレンズアレイ（１０）により構成される第一の面（１ａ）を有する透明プレート（１）をさらに有し、一方、第二の面（１ｂ）は画像のピクセルゾーン（３）および透明ゾーン（４）を含む。この構造によって、観察者は、スクリーンが太陽光線に対して透明であるにもかかわらず、スクリーンの表面に画像を表示することができる。これらの太陽光線は、そのとき、プレートの裏に位置するソーラーコレクタに達する。スリットは、当該プレートの厚みの中に施され、スクリーンが可撓性を有し、軸の周りへの巻きつけを可能とする結果をももたらす。これらのスリットは、その上、画像の視角を拡大する光学的特性を有する。この発明は特に、我々の環境、特にブラインド、ブリーズソレイユ、サンバイザー、パラソル、日よけ、屋根、壁、瓦、ガラス、船や飛行機を含む輸送用の乗り物、広告用のパネルやスクリーン、電子スクリーン、衣服における、また一般的に電子画像を含むあらゆる画像媒体において、また平らなまたは平らではないあらゆる表面において、ソーラーコレクタの視覚的な統合に適合する。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から生じる光エネルギーのコレクタ（５）を少なくとも一つ有する装置であって、光源と前記コレクタとの間に配置され、スリット（２）により分離されたレンズアレイ（１０）により構成される第一の面（１ａ）を有する透明プレート（１）をさらに有する装置において、透明プレート（１）の一面に施されるスリット（２）の底と透明プレート（１）の反対側の面との間の距離（１１）が、その場所での透明プレートの湾曲を可能にするようなものであり、一方、透明プレート（１）の第二の面（１ｂ）が画像のピクセルゾーン（３）および透明ゾーン（４）を含む、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記レンズ（１０）が、凸型または凹型、また、対称または非対称の形状であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ピクセルゾーン（３）および透明ゾーン（４）が、連続する二つのスリット（２）により画定される前記第二の面（１ｂ）の幅の中に位置することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
光源が太陽であること、また前記光エネルギーのコレクタが、太陽熱集熱型、太陽光発電型、または化学型のソーラーコレクタであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
透明プレート（１）が、ガラス製もしくは有機ガラス製、またはＰＭＭＡ、ＰＥＴ、もしくはポリカーボネートタイプの透明ポリマー製であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
透明プレート（１）が、その全体において着色されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
スリット（２）が、直線で互いに平行であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
スリット（２）が、円柱体、多角柱体により、または光ファイバ（１４）により画定されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
スリット（２）が、透明プレート（１）の平面に垂直であるか、または透明プレート（１）の平面に対する垂線に対して特定の角度（Ａ）傾斜していることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
スリット（２）が、透明プレート（１）の、光にさらされる前記第一の面（１ａ）および／または前記第二の面（１ｂ）に施されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
透明プレート（１）の一面に施されるスリット（２）の底と反対側の面との間の距離（１１）が、折れることなくその場所での材料の湾曲を可能にするのに十分なほど短いことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
スリット（２）が、滑らかな、および／または、研磨された壁を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
ピクセルゾーン（３）が、印刷される画素、またはバックライト型の構成要素、電界発光型の構成要素により作り出される電子画素、または反射画素を含むことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１４】
ソーラーコレクタ（５）が可撓性を有し、および／または、少なくとも一つの軸（２６）に沿って曲がることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
装置が、軸（２６）、または、スリット（２）の縦軸に平行な円筒（２５）の周りに巻きつき得ることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１６】
ソーラーコレクタ（５）が、透明プレート（１）の面のうちの一つの、表面全体を覆うこと、または透明ゾーン（４）のみを覆うこと、または透明ゾーン（４）の一部のみを覆うことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１７】
ソーラーコレクタ（５）が、スリット（２）の面のうちの一つに位置づけられること、またピクセルゾーン（３）が、スリット（２）を有する面と反対側の、透明プレート（１）の面の全体または一部を覆うことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１８】
ピクセルゾーン（３）が、光に対して完全にまたは一部が透明であることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一つに記載の装置の製造方法であって、
−その面のうちの一つがレンズアレイにより構成され、もう一つの面に、透明バンド（４）により間隔を置いて配置されたピクセルゾーン（３）で形成される一つの画像を有する、透明プレート（１）を準備するステップと、
−画像面に、非晶質シリコンの太陽電池の層（２３）を被着させるステップと、
−レンズを備えた面の、連続する二枚のレンズの間に、透明プレートが湾曲できることを保証し得る材料の厚みを残したままにする深さ（８）を有するスリット（２）を製作するステップと
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項２０】
請求項１から１８のいずれか一つに記載の装置の製造方法であって、
−面のうちの一つがレンズ（１０）の形状を有する透明な細片（２４）と、面のうちの一つに透明バンド（４）により間隔を置いて配置された画像ゾーン（３）を備えた透明フィルム（２５）とを準備するステップと、
−各細片がレンズ（１０）の形状を有する面のその反対側の面で接着されるように、また前記細片各々の間に平行な面を有するエアスペース（１９）を残すように、前記透明フィルム（２５）に、前記透明な細片（２４）の面を、それらが互いに横に並ぶように接着するステップと、ここで前記細片（２４）は、一つの画像バンド（３）および一つの透明バンド（４）を覆うような幅を有する、
−単数または複数のソーラーコレクタ（５）を準備し、また該ソーラーコレクタを、スリット（２）を有する面と反対側の、透明プレートの面に配置し、前記ソーラーコレクタ（５）の、そのアクティブ面が透明ゾーン（４）の側に向けられるようにするステップと
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項２１】
請求項１から１８のいずれか一つに記載の装置の製造方法であって、レンズアレイ（１０）を備えた面および平らな面を呈する透明プレート（１）を準備すること、またスリット（２）により分離されたレンズアレイ（１０）を、鋳造、熱成形、または押出し加工により、二つの面のうちの一つに設けることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱集熱型ソーラーコレクタおよび／または太陽光発電型ソーラーコレクタに関し、より詳細には、その表面での画像の表示を可能にする、これらコレクタの視覚的な統合に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラーコレクタの目立たない視覚的な統合は、例えばブラインド、サンバイザー、パラソル、日よけなどの場合のように、太陽光線に対して少なくとも部分的に遮蔽物となることを主な機能とする物体において、特に有用である。
【０００３】
しかしながら、ソーラーコレクタの優れた視覚的および機能的な統合はまた、建物、屋根、壁、瓦、ガラス、船や飛行機を含む輸送用の乗り物、広告用のパネルやスクリーン、電子スクリーン、衣服のような、より広い範囲の媒体において、また一般的に平らなまたは平らではないあらゆる媒体においても有用であり得る。
【０００４】
この点については、二つの技術的問題が提起される。
【０００５】
第一の問題は、公知のソーラーコレクタの一般的に濃い色の外観に起因しており、該外観は、コレクタの色とは異なる色の媒体におけるこれらコレクタの優れた視覚的な統合の妨げとなる。すなわち、太陽光発電型ソーラーコレクタについては結晶シリコンまたは非晶質シリコンのような、太陽熱集熱型ソーラーコレクタについてはチタンまたは黒い吸収体で覆われた銅またはアルミニウムのような、ソーラーコレクタを構成する材料自体が一様に濃い色であるため、大部分のソーラーコレクタは一様に濃い色なのである。
【０００６】
もっとも、技術の現状において、可視光に対して透明な材料を使用する特定の光電池が公知であり、このことによって、電池を介してカラー画像を表示することが可能となる。しかしながら、これらの電池は、赤外線および紫外線のような太陽スペクトルの一部しか電力に変えないため、結局、その電気的な性能はかなり低い。したがって、公知のさまざまなソーラーコレクタによって、太陽放射全体を収集しながらその表面を介してカラー画像を表示することは可能とはならないが、このことによって、その性能の重要な部分を保持しながら、我々の環境におけるこれらソーラーコレクタの視覚的な統合を容易にすることが可能となり得る。
【０００７】
他には、太陽放射を収集しながら表面に画像を表示することを可能にするいくつかの装置が公知である。これらの装置は、画像を特定の観察角度でソーラーパネルの表面に表示できるように、画像バンドおよびソーラーコレクタのバンドと関連した直線的なマイクロレンズアレイを使用するが、一方、他の入射角では光はソーラーコレクタのバンドを照らす。しかしこれらの装置は、太陽放射の収集角度および画像の表示角度が比較的狭い角度範囲に制限されるという欠点を有しており、該範囲を超えると、観察者には画像の代わりにソーラーコレクタが見えてしまい、太陽光線はソーラーコレクタの代わりに画像に接触してしまう。
【０００８】
もうひとつの問題は、大部分の公知のソーラーコレクタには可撓性が欠如していることに起因しており、このことによって、その使用はほぼ平らな媒体における適用に大幅に限定されるが、可撓性を有するソーラーコレクタが存在すれば、この技術の潜在的な適用範囲を広げることが可能となるだろう。
【０００９】
言及された二つの問題を同時に解決することによって、平らではない表面におけるソーラーコレクタの適用を検討することと、これらのソーラーコレクタに、性能を失うことなく、検討される様々な媒体へのその優れた視覚的な統合を可能にする、より目立たない外観を与えることが、同時に可能となるであろう、ということがよく理解される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、したがって、これら二つの問題を解決し、一方では視覚的観点からほぼ透明なソーラーコレクタ、他方では平らではない媒体に適応が可能な可撓性を有するソーラーコレクタを提案することを目的とする。
【００１１】
当然、その最も進化した型においては、本発明は、二つの問題を同時に解決し、可視光に対してほぼ透明であると同時に、平らではない媒体に容易に取り付けられるように広い面積において十分な可撓性を有するソーラーコレクタを提案することを目的とする。
【００１２】
このため、本発明は、画像の表示および太陽光線の収集の全角度範囲を１８０°まで拡大する光学装置について記載している。さらに、本発明は、レンズの厚みが厚くてもレンズ表面が曲がるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、したがって、光源から生じる光エネルギーのコレクタを少なくとも一つ有する装置を目的とし、該装置が、光源と前記コレクタとの間に配置され、複数のスリットにより分離されたレンズアレイにより構成される第一の面を有する透明プレートをさらに有し、透明プレートの一面に施されるスリットの底と透明プレートの反対側の面との間の距離が、その場所での透明プレートの湾曲を可能とするようなものであり、一方、透明プレートの第二の面が画像のピクセルゾーンおよび透明ゾーンを含む、ことを特徴とする。
【００１４】
取り上げられた複数の実施形態によると、前記レンズは、凸型または凹型、また、対称または非対称の形状である。
【００１５】
透明プレートは、例えば、無機ガラス製、有機ガラス製、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、またはポリカーボネート、あるいはまたシリコーンのような、ポリマー製である。
【００１６】
スリットは、好ましくは光源に直接さらされるプレートの前面に設けられ、また、好ましくは直線であり、プレートの平面に垂直である。例えば、これらのスリットは（装置が巻かれていない状態で）互いに平行であり、それらを隔てる距離は全て同一である。
【００１７】
スリットの深さは、スリットの底とプレートの背面との間に材料の厚みを残すようなものである。この材料の厚みは、折れてしまうことなくその場所での変形を可能とするのに十分なほど薄く、このことによって装置の巻きつけが可能となる。
【００１８】
スリットの輪郭により画定される透明プレートの各幅は、プレートの背面における、一つの画素化ゾーンと一つの透明ゾーンを足したものに相当する。
【００１９】
プレートの裏であり、背面側に、光エネルギーのコレクタ、典型的にはソーラーコレクタが位置づけられる。ソーラーコレクタは、例えば太陽熱集熱型および／もしくは太陽光発電型または化学型など、あらゆる性質であり得る。太陽光発電型の場合、ソーラーコレクタは、結晶シリコン製もしくは非晶質シリコン製、または薄膜製、または有機的なものであり得る。太陽熱集熱型の場合、ソーラーコレクタは、銅製、アルミニウム製、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製の可能性があり、冷却液または空気のような気体がその中を流れている。ソーラーコレクタ自体は、剛性あるいは可撓性を有することができ、まさにただ一つの軸に沿っている。当然、その優れた機能および発生するエネルギーの回収を可能とするため、ソーラーコレクタは電気回路または流体回路に接続される。
【００２０】
透明プレートの画素化ゾーンおよび透明ゾーンは、一つの形状、一つのサイズを有し、スリットと関連して位置づけられ、その結果、前面を眺める観察者は、特定の観察角度では、互いに結びついてプレートの表面全体において一つの画像の表示を可能にする画素化ゾーンしか見えず、一方、別の角度では、直接的または間接的な太陽放射が、プレートの表面で屈折し、透明ゾーンを通り抜け、それからプレートの裏にあるソーラーコレクタを作動させる。
【００２１】
好ましくは、各スリットの内側で向かい合う面は、これらの表面が、プレートの内部から出てくる特定の光線を反射する特性を有するように、十分に研磨されている。この光の反射は、プレートの透明な材料とスリットの中に含まれる空気の屈折率の差によって起こる。光源、特に太陽から発せられる光線の一部は、このようにスリットの壁に反射して透明ゾーンを通り抜け、一方、他の太陽光線は、スリットの表面で反射することなく透明ゾーンを直接通り抜ける。
【００２２】
透明ゾーンを通り抜けてソーラーコレクタに達する光の量は、スリットが存在しなければ透明ゾーンを通り抜けていたであろう光の量をそのとき上回り、このことによって装置のエネルギー生産効率を高める効果がもたらされる。
【００２３】
スリットの壁へのミラータイプの光の反射は、画素化ゾーンから出る光線に対しても作用し、このことにより、観察者は、スリットが存在しない場合よりもずっと大きな角度で、全ての画素化ゾーン、つまり全体画像を表示することが可能になる。その結果、媒体における装置の視覚的な統合は、スリットがない場合よりも広い角度範囲で有効である。
【００２４】
他方では、スリットの存在は、プレートがこれらのスリットに沿って曲がることを可能にする特性を、またスリットが直線で平行である場合には、プレートがスリットの縦軸に平行な回転軸を有する円筒の周りに巻きつくことを可能にする特性さえも、もたらす。これらのスリットのおかげで、プレートの剛性は、つまり、もはやその厚みには比例せず、このことによって、優れた可撓性を有しながら例えばミリメートル単位の厚い厚みをプレートのために使用することが可能となる。そのとき、プレートの厚みによって、プレートの厚みとおおよそ同じ大きさであり得る寸法を有する画素化ゾーンを有することが可能となり、このことによって、画素化ゾーンの製造およびその正確な位置づけが容易になる。
【００２５】
さまざまな実施形態によると、スリットは、その開口部を、レンズを備え光源にさらされる前面側、または背面側に有する。スリットの開口部があるプレートの面は、このプレートの湾曲または巻きつけの向きを決定する、すなわち、この湾曲または巻きつけはスリットの開口部と反対側にある軸の周りでなされる。スリットは、好ましくは、湾曲がない場合はプレートが含まれる平面に垂直であるが、表示角度および透過角度を制御するため、スリットは、プレートの平面の垂線に対してゼロでない角度で傾斜し得る。
【００２６】
特定の実施形態において、透明プレートの前面には反射防止加工が施されている。
【００２７】
別の実施形態において、スリットを汚れの付着に対して保護するように、プレートの前面は、剛性または可撓性を有し、別の透明プレートまたは透明フィルムで覆われている。この保護プレートはまた、その外側面に、反射に対する加工をもなされ得る。
【００２８】
図示されていない別の実施形態において、ソーラーコレクタは、透明ゾーンのみを覆い、画素化ゾーンは覆わない。この場合、例えば薄膜製の光電池のようなソーラーコレクタは、透明ゾーンと同じ形状および同じサイズを有し、それらと交互に並び得る。
【００２９】
図示されていない別の実施形態において、画素化ゾーンは、ＬＣＤ（「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、液晶ディスプレイ）のようなバックライト型の構成要素もしくはＬＥＤ（「Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ」、発光ダイオード）やＯＬＥＤ（「Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ」、有機発光ダイオード）のような電界発光型の構成要素により作り出される電子画素、またはカラーフィルタ型の鏡面反射画素、あるいはまた光学回折格子の効果により色が決定される、もしくは光干渉の効果によりカラー反射が決定される画素、により構成される。
【００３０】
これら全ての場合において、電子画素の媒体は剛性または可撓性であり得る。電子画素の媒体は、図示されていないが、その機能に必要な全ての電気接続を含む。
【００３１】
図５に示されている別の特定の実施形態において、ソーラーコレクタ、好ましくは光電池は、スリットの二つの面のうちの一つに位置づけられ、画素化ゾーンは、プレートの背面全体または一部を覆う。この配置の利点は、本発明を実施する垂直なソーラースクリーンの前に位置する観察者は、プレートの平面の垂線に相当する０°と垂直に近い視覚に相当する９０°との間に含まれる大きな角度範囲においてさえも、画像のみが見えて、ソーラーコレクタはまったく見えない、ということである。
【００３２】
図６に示されている別の特定の実施形態において、スリットは、プレートに垂直な縦軸を有する円柱体を画定する（または該円柱体により画定される）。円柱体の底部は、円形、または例えば六角形のような多角形の場合があり、一つの画素化ゾーンおよび／または一つの透明ゾーンを含み、プレートの裏に太陽熱集熱型ソーラーコレクタまたは太陽光発電型ソーラーコレクタを有する。装置に対する特定の位置について、観察者はそのとき画素化ゾーンつまり全体として一つの画像しか見えず、一方、直接の太陽光線または円柱の壁への反射後の太陽光線は、透明ゾーンを通り抜けた後にソーラーコレクタに達する。ソーラースクリーンがさらにより可撓性を有するように、当該円柱体は、小型化され、例えば５００ミクロン未満の直径のような光ファイバの寸法および特徴を得ることがあり得る。
【００３３】
図示されていない別の実施形態において、画素化ゾーンは、ソーラーコレクタで覆われておらず、光に対して完全にまたは一部が透明であり、このことによって、プレートの裏側に位置する観察者は、プレートの前面側が受ける光、特に太陽光線の少なくとも一部を受けることが可能となる。
【００３４】
別の実施形態において、スリットのエアスペースは、プレートのさまざまな部分をそれらの間で完全に分離し、そのとき透明フィルムは、これらの部分を互いに関連した位置に維持するため、プレートの背面全体に接着される。この透明フィルムは、剛性または可撓性を有する場合があり、可撓性を有する場合には、エアスペースのところでプレートを折り曲げて、そうすることでプレートの全体的な可撓性を得ることが可能となる。
【００３５】
本発明は、光源が太陽である場合において、その主な適用を見出し、その場合、前記光エネルギーのコレクタは、太陽熱集熱型、太陽光発電型、または化学型のソーラーコレクタである。
【００３６】
本発明はまた、上記のような装置の製造方法をも目的としており、該製造方法が、
−その面のうちの一つがレンズアレイにより構成され、もう一つの面に、透明バンドにより間隔を置いて配置されたピクセルゾーンで形成される一つの画像を有する、透明プレートを準備するステップと、
−画像面に、非晶質シリコンの太陽電池の層を被着させるステップと、
−レンズを備えた面の、連続する二枚のレンズの間に、透明プレートが湾曲できることを保証し得る材料の厚みを残したままにする深さを有するスリットを製作するステップと
を有することを特徴とする。
【００３７】
第一の変形形態によると、本装置の製造方法は、
−面のうちの一つがレンズの形状を有する透明な細片と、面のうちの一つに透明バンドにより間隔を置いて配置された画像ゾーンを備えた透明フィルムとを準備するステップと、
−各細片がレンズの形状を有する面のその反対側の面で接着されるように、また前記細片各々の間に平行な面を有するエアスペースを残すように、前記透明フィルムに、前記透明な細片の面を、それらが互いに横に並ぶように接着するステップと、ここで前記細片は、一つの画像バンドおよび一つの透明バンドを覆うような幅を有する、
−単数または複数のソーラーコレクタを準備し、該単数または複数のソーラーコレクタを、スリットを有する面と反対側の、透明プレートの面に配置し、前記ソーラーコレクタの、そのアクティブ面が透明ゾーンの側に向けられるようにするステップと
を有する。
【００３８】
別の変形形態によると、本製造方法は、平らな面およびレンズアレイを備えた面を呈する透明プレートを準備するステップ、ここで平らな面は透明ゾーンおよび画素化ゾーンを伴い上記のように構成される、次いで一つまたは二つの面に、鋳造、熱成形、または押出し加工によりスリットアレイを設けるステップを有する。
【００３９】
本発明は、以下の図面を用いたその詳細な説明によって、よりよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１Ａ】従来の技術によるレンズ状のソーラーコレクタの構成要素の立面断面図である。
【図１Ｂ】本発明によるソーラーコレクタの構成要素の立面断面図である。
【図２】湾曲状態にある、図１Ｂのソーラーコレクタの立面断面図である。
【図３】軸の周りに巻きついている、図１Ｂおよび図２によるソーラーコレクタのアセンブリの横断面である。
【図４】図１Ｂによるソーラーコレクタの第一の変形形態の立面断面図である。
【図５】図１Ｂによるソーラーコレクタの第二の変形形態の立面断面図である。
【図６】本発明によるソーラーコレクタの別の変形実施形態を示す斜視図である。
【図７】図１Ｂによるソーラーコレクタの製作ステップを概略的に示す斜視図である。
【図８】本発明によるソーラーコレクタの製作方法の一変形形態のステップを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図面は縮尺率が一定で描かれておらず、本装置の相対的な厚みは、構造をよりよく明らかにするために誇張されている。
【００４２】
国際公開第２００７／０８５７２１号による公知のソーラーコレクタに相当する図１を参照する。該ソーラーコレクタは、太陽８にさらされレンズアレイ１０を備えた前面１ａを有する透明プレート１を有する。背面１ｂは、透明ゾーン４と画像のピクセルゾーン３を交互に備える。ゾーン３、４の裏にソーラーコレクタ５が位置する。その結果、特定の入射角では、太陽の入射光線８Ａ、８Ｂは、透明プレート１および透明ゾーン４を通り抜け、ソーラーコレクタ５に当たるようになる。６に位置する観察者は、画像の画素３は見えるが透明ゾーンの裏に位置するソーラーコレクタ５は見えず、このコレクタは、７に示されるように、別の角度でしか見えない。
【００４３】
図１Ｂによる公知のソーラーコレクタは、実際には、太陽放射の収集角度および画像の表示角度が約５５度という全角度範囲に制限されるという欠点を有しており、このことが、太陽の動きおよび観察者に対するコレクタの傾きの可能性を制限する。５５度というこの角度範囲を超えると、観察者には画像の代わりにソーラーコレクタ５が見えてしまい、太陽光線はソーラーコレクタの代わりに画像に接触してしまう。
【００４４】
図１Ａによるソーラーコレクタのもうひとつの問題は、可撓性が欠如していることに起因しており、このことによって、その使用はほぼ平らな媒体における適用に大幅に限定されるが、可撓性を有するソーラーコレクタが存在すれば、この技術の潜在的な適用範囲を広げることが可能となるだろう。
【００４５】
本発明による、また言及された問題を解決することが可能なソーラーコレクタ装置のさまざまな構成要素の原理的な立面断面図である図１Ｂを参照する。
【００４６】
ガラスまたは有機ガラスでできた透明プレート１は、レンズアレイ１０を備えたその前面１ａと平らなその背面１ｂとを有する。前面１ａは、二枚の連続するレンズを分離し、平らな研磨された二つの面を有する一連のスリット２により構成される。図示されている実施例において、これらのスリット２は、透明プレート１の背面１ｂの平面にほぼ垂直であり、また、これらのスリット２は好ましくは直線で互いに平行であり得る。透明プレート１の前面１ａは、観察者に直接向かい合い、光源、特に図示されているような太陽８からの光放射を直接受ける面を意味する。
【００４７】
スリット２の深さ１８は、各スリット２の底とプレートの背面１ｂとの間に材料の厚み１１を残したままにするように、好ましくはプレート１の厚みよりも薄く、この材料の厚み１１は、プレートを折ることなくプレートのある程度の湾曲を可能にするのに十分なほど薄い。
【００４８】
プレート１の背面１ｂにおいて、連続する二つのスリット２により画定される表面は、透明ゾーン４および画素化ゾーンとも呼ばれるピクセルゾーン３を有する。スリット２が直線で互いに平行であるとき、これら二つのゾーン４、３それぞれは、好ましくは、スリットの縦軸に平行な透明バンドおよび画像バンドであり得る。
【００４９】
光の伝播の原理の応用により、特定の角度では、入射光線８Ａ、８Ｂは、プレート１の前面１ａにおいて屈折し、次いでプレートの裏の透明ゾーン４に達してからソーラーコレクタ５に達し、一方、別の角度では、観察者６は、光の経路６Ａ、６Ｂに沿って、プレートを介して画素３を見ることができる。
【００５０】
スリット２の任意の一面に接触する、透明プレート１の内側から発せられる光線９は、これらの面の垂線に対するこれら光線の入射角がプレートを構成する透明な材料の屈折率に応じた限界値よりも大きい以上は、そのとき鏡のようにこれらスリットの表面に反射する。
【００５１】
図１Ｂに示されている実施形態において、透明プレート１の背面１ｂは、ソーラーコレクタ５により全体的に覆われる、つまり該ソーラーコレクタは画像の画素化ゾーン３も覆う。
【００５２】
図示されていない別の特定の形態において、ソーラーコレクタ５がプレート１の透明ゾーン４のみを覆い、その画像ゾーンは覆わない、ということが予想され得る。
【００５３】
その入射角に応じて、特定の太陽光線８は、透明ゾーン４を通り抜け、透明ゾーン４の裏に位置するソーラーコレクタ５に接触するようになる。
【００５４】
単数または複数のソーラーコレクタ５は、あらゆるタイプ、太陽熱集熱型または太陽光発電型、剛性または可撓性、であり得る。
【００５５】
画像ゾーン３の観察角度および透明ゾーンを観察する角度のための値を定義するために、連続するスリット２間の距離ならびにその厚み１８を変化させることが可能である。この調整は、所与の正確な各適用例に応じて当業者が容易に理解できる。
【００５６】
本明細書の簡略化措置により、電気エネルギーまたは熱エネルギーの収集および再分配を確実に行うためにソーラーコレクタと関連した電気用の装置または熱用の装置が当業者に周知であり、厳密に言えば本発明の一部をなしていないため、図示されていない、ということが留意される。
【００５７】
画像ゾーン３は、典型的にはカラーの光を発するピクセルである。この光は、印刷もしくは彩色された紙またはフィルムのようなカラー媒体、カラーフィルタで覆われた、または光学回折格子の効果により色が決定される、あるいはまた光干渉の効果によりカラー反射が決定されるミラータイプの反射媒体、に反射する周辺光から発せられる光であり得る。この光はまた、バックライトを備えた電子光源（ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、またはＬＣＤなど）から発せられる光でもあり得る。これら照明装置の給電は図示されていない。
【００５８】
図２は、湾曲状態にある、図１Ｂの装置を示している。この湾曲の間に、図１においては壁が平行であったスリット２は、次に互いに離れて、湾曲が大きいほど、それに応じて大きくなる開口角を形成する。ソーラーコレクタ５の太陽電池フィルムは、その表面がプレートの背面に近いままであるように、この実施例においてはそれ自体が曲がる。
【００５９】
図３は、軸または円筒の周りでの巻きつけ状態における、本発明による装置を示している。本発明によるソーラースクリーン装置は円筒２５の周りに巻きつけられ、円筒はその縦軸２６の周りを回転し得る。この実施例において、スリット２の開口部は巻きついたものの外側へと方向づけられ、スリットの縦軸は巻きつけ軸２６に平行である。
【００６０】
この配置において、例えばソーラーコレクタ５を形成する光電池に組み合わされた画像３を巻きつけることが可能であり、その結果、太陽光発電用の表面が、スリット２が原因で特定の観察角度において覆い隠されても、依然として可撓性を有し巻きつけ可能なままである、ということがよく分かる。要するに、このことによって、大部分の有効な視角において光電池を覆い隠しながら、画像３を見えるようにする、巻きつけ可能な光電池の表面を有することが可能となる。
【００６１】
図４は、スリット２が透明プレート１の表面の垂線に対して傾斜している、特定の実施形態における本発明による装置を示している。そのときプレート１は、その前面１ａにおいて、壁がプレートの表面の垂線に対して（Ａ）度傾斜しているスリット２により構成されている。プレート１の背面１ｂは、図１Ｂによる実施形態におけるように、スリット２間で交互に並べられた画像ゾーン３および透明ゾーン４をさらに含む。例えば太陽光発電型ソーラーコレクタ５は、プレートの裏に位置づけられ、プレートをその表面全体にわたって覆う。
【００６２】
図５は、本発明による装置の一変形実施形態を概略化したものであり、該一変形実施形態において、ソーラーコレクタ５の表面は、もはや透明プレートの裏ではなく、各スリット２の面に直接位置づけされている。
【００６３】
この位置づけは、特に、垂直に位置づけられるソーラースクリーンに適している。透明プレート１の背面は、常にスリット２間に画像ゾーン３および透明ゾーン４を含む。
【００６４】
このように、ソーラースクリーンに向き合って位置する観察者１３には、プレート１の画像ゾーン３が透けて見える。観察者はまた、透明ゾーン４を介して、プレートの裏に配置される、場合によっては存在し得る媒体も見える。しかし、スリット２が観察者の視線のほぼ延長線上にある限り、ここでこれらスリットの下方壁に位置づけられるまたは接着されるソーラーコレクタ５は、観察者１３にはほぼ見えない。
【００６５】
それに対し、高所から来る太陽光線８または周辺光は、透明プレート１の表面で屈折して、スリットに位置しこの実施例においては水平位置にあるソーラーコレクタ５に達する。
【００６６】
したがって、ソーラースクリーンを広げた状態でのこの配置において、ソーラーコレクタ５により電気エネルギーまたは熱エネルギーが生産され、一方、これらのソーラーコレクタは、画像３のみが見える観察者１３には見えないままである。さらに、示されているソーラースクリーンによって、スリット２の縦軸に平行な軸の周りでの湾曲または巻きつけが可能となる。
【００６７】
図６は、スリット２が、もはや平らな面によってではなく、円柱体１４によって画定される際の、本発明による装置の変形形態を示している。そのとき透明プレート１は、その前面１ａにおいて、平らではない壁を有し、例えば円の形状をとる輪郭を画定する、スリットまたは間隙により構成される。結果として、縦軸が透明プレート１に垂直で、高さが前記プレートの厚みよりわずかに低い、円柱１４が並置される。
【００６８】
各円柱１４の底部に、透明ゾーン１６およびピクセルゾーン１５が位置づけられる。各円柱１４の中に入ってくる光の一部は、透明ゾーン１６の方に向けられ、その裏に位置するソーラーコレクタ５に達し、一方、観察者は、特定の視角では、ピクセル１５つまり全体として一つの画像しか見えない。
【００６９】
最終的に、特定の入射角で、透明ゾーン１６を通り抜ける入射光は、ソーラーコレクタ５に達し、したがってエネルギーを生産し、一方、別の角度で構造を観察する観察者は、透明ゾーン１６および裏にあるソーラーコレクタ５を見ることはできず、ソーラーコレクタとは別の、ピクセルゾーン１５つまり一つの画像しか見えない。
【００７０】
さらに、ソーラーコレクタ５およびその媒体のために選択される可撓性に応じて、装置にある程度の可撓性を付与し、それを平らではない媒体に適合させることが可能である。
【００７１】
次に、本発明による装置の製造方法の原理を示している図７を参照する。
【００７２】
この方法の一変形形態によると、透明プレート１のスリット２の製作のためにレーザービームを使用する。透明プレート１の前面１ａは、深さ１８がプレート１の厚み以下であるスリット２をそこに作るように、レーザービーム１７を受ける。
【００７３】
スリット２は、好ましくは直線でプレート１の表面に垂直である。スリット２の底とプレートの背面１ｂとの間の距離２０は、折れている箇所なくその場所での湾曲を可能にするのに十分なほど短い。各スリットとプレートの背面との間には、ピクセルゾーン３および透明ゾーン４が配置されている。もしスリット２が直線であれば、画像ゾーン３および透明ゾーン４も、好ましくは直線でバンドという形で構成される。
【００７４】
本製造方法の第一の変形形態は、透明フィルム２５にピクセルゾーン３を印刷すること、そして、連続した二つのスリット２により画定されたゾーンにピクセルゾーン３を対応させながら、このフィルムをプレート１の裏に接着することにある。このフィルム２５はまた、有利には、特に、スリットの深さ１８が透明プレート１の厚みと同じである一実施形態において、さまざまな部分をしかるべき場所に維持する役割をも果たし得る。プレート１の裏に、非限定的なこの実施例において、平らでプレート全体を覆うソーラーコレクタ５が位置づけられる、または接着される。
【００７５】
図８は、本発明による装置の製造方法の一変形形態の原理を示している。該一変形形態は、透明プレート１およびスリット２を製作するために、媒体の役割を果たす透明フィルム２５に接着される、一連の透明な細片２４を並置することにある。透明な細片２４の切断面は、レンズという形のその前面については除いて、例えば正方形である。
【００７６】
細片２４は、二つの隣接した細片の間にエアフィルムを残しながら互いに横に並置され、このように先に説明されたようなスリット２が実現され、細片２４は、レンズ状の面が透明プレート１の前面１ａにあるように、その平らな背面により接着される。
【００７７】
本装置の可撓性を保証するために、透明フィルム２５は、それ自体が可撓性を有し得る。透明フィルムは、まっすぐで細片の縦軸に平行な画像バンド３があらかじめ印刷されている。画像バンド３の幅は、例えば細片２４の幅の半分である。
【００７８】
各画像バンド３は、一本の細片２４に向き合って位置づけられる。透明バンド４は、連続する二つの画像バンド３の間に見える。ソーラーコレクタ５が準備され、この装置の裏に位置づけられる。このソーラーコレクタ５は、そのアクティブ面が細片２４の方に向けられている。ソーラーコレクタ５は、構造体に接着されるか、太陽熱集熱型コレクタの場合はエアスペースにより分離されることがあり得る。
【００７９】
次に、本発明により構成され実現されるソーラーパネルの具体的な一実施例の、寸法決定および設置についての記述がなされる。
【００８０】
辺３０ｃｍ×７０ｃｍで厚み０．１ｍｍのポリエステル製の透明な可撓性フィルムには、その面のうちの一つに幅１ｍｍのピクセルバンドが印刷されており、該ピクセルバンドは、幅１ｍｍの透明バンドにより互いに間隔を置いて配置されている。
【００８１】
該フィルムのもう一方の面は、糊付きである。ピクセルバンドの主な色はオレンジ色である。レンズという形の前面については除いて、辺各々が２ｍｍで長さが７０ｃｍのＰＭＭＡ製の透明な細片３５本が準備される。次に、これらの細片を、フィルムに接着される細片の面が、レンズ状の面と反対側の面に相当し、また一つのピクセルバンドおよび一つの透明バンドを完全に覆うように、印刷されたフィルムのその糊付きの面の側に互いに横に配置する。
【００８２】
３５本の細片が接着されたフィルムは、前記フィルムと同じ寸法の太陽光発電型ソーラーコレクタの表面に機械的に、また前記フィルムがソーラーコレクタと接触するように、固定される。
【００８３】
そのときソーラーコレクタは、細片の縦軸が水平であるように、また画像バンドが屋根の上部の方を向くように、南の方に方向づけられる屋根のオレンジ色の瓦の上に、またはソーラーコレクタが覆う瓦の代わりに位置づけられる。
【００８４】
屋根の上のソーラーパネルを見る観察者は、前記パネルの表面に屋根の瓦の色と同一のオレンジ色しか見えず、一方、太陽放射は、プレートを正確に通り抜け、太陽光発電型ソーラーコレクタを作動させる。
【００８５】
この構成は、本発明の対象となる方法を使用する、オレンジ色の屋根への黒いソーラーパネルの製造および視覚的な統合の簡略化された一実施例に過ぎない。
【００８６】
長方形のソーラーパネルが、一方では、これは例えばパネルが互いに部分的に重なり合う状況かもしれないが、パネル間の気密性を保証することを可能にし、他方ではソーラーパネルにより発生する電力または熱を回収するためのコネクタを備えるシステムを備える以上は、屋根全体に、また元々の瓦の代わりに適用される上記の過程の繰り返しは可能である。
【００８７】
非限定的な別の実施例において、高さ１５０ｃｍで厚さ１ｍｍの、幅１００ｃｍのＰＭＭＡのプレートを準備し、該プレートの上に、透明な接着剤で、プレートと同じ幅および高さの寸法である厚さ０．５ｍｍの可撓性を有する太陽電池フィルムを接着し、該フィルムには、同じ幅の透明バンドにより互いに間隔を置いて配置された、幅０．５ｍｍで白い画像バンドが印刷されている。
【００８８】
印刷はＵＶインキを用いてなされ、画像バンドおよび透明バンドは、プレートの幅に平行である。次いで、前記プレートの接着されていない面を、画像バンドに平行な直線のスリットを作るように、レーザービームが走査し、これらのスリットは、画像バンドと透明バンドの接合部の上に位置づけられ、二つのスリット間の間隔が一つの画像バンドおよび一つの透明バンドを正確に含むように、互いに１ｍｍの間隔を置いて配置されている。スリットの深さは、１ｍｍである。
【００８９】
スリットによりこのように構成されたプレートは可撓性を有するようになり、該プレートは、５ｃｍの直径を有し、スリットに平行に位置づけられた、中空で剛性の金属管の周りに巻きつけることができる。全体が、巻きつけ可能な太陽光発電型ブラインドの不可欠な部分を構成する。ブラインドが住居の二階の窓の前で下ろされた場合、その表面は垂直に配置され、下の方に位置する観察者は、白い画像バンド、つまり全体的に白いブラインドの表面しか見えず、一方、主に高所から来る太陽放射は、プレートを完全に通り抜け、コレクタの太陽光発電の効果を促進する。
【００９０】
ブラインドにより生じる電流の生産によって、例えば、ブラインドを自動的に巻き上げたり下げたりするための電気モータに給電する役割を果たすバッテリを充電することが可能となる。
【００９１】
この構成は、建物の窓の前に取り付けられ、この発明の対象となる装置および方法を使用する太陽光発電型ブラインドの製造および視覚的な統合の簡略化した一実施例に過ぎない。
【００９２】
以上のことから、本発明が定められた目的を達成するという結果になる。本発明は、画像をソーラーコレクタの表面に表示するための力学的および光学的特徴を同時に有し、これまでに公知である装置の欠点を有さない装置について記述している。
【００９３】
本発明の対象となる装置は、工業製造と両立し得る厚みを保持しながら、ソーラーコレクタに様々な形状を与えること、および／または、例えばソーラーコレクタを円筒の周りに巻きつけることができるのに十分なほどの可撓性をソーラーコレクタが有することを可能とする。
【００９４】
本発明の対象となる装置によって、さらに、合計で１８０°にまで及び得る、より大きな角度範囲での画像の表示角度および太陽放射の収集角度が可能となる。
【００９５】
本発明は、特に、ブラインド、ブリーズソレイユ、サンバイザー、パラソル、日よけ、屋根、壁、瓦、ガラス、船や飛行機を含む輸送用の乗り物、広告用のパネルやスクリーン、電子スクリーン、衣服において、また一般的に電子画像を含むあらゆる画像媒体において、また平らなまたは平らではないあらゆる表面において、ソーラーコレクタの視覚的な統合に適合する。
【符号の説明】
【００９６】
１  透明プレート
２  スリット
３  ピクセルゾーン
４  透明ゾーン
５  ソーラーコレクタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９７】
【特許文献１】国際公開第２００７／０８５７２１号
【図１Ａ】
2015502511.tif 000003
【図１Ｂ】
2015502511.tif 000004
【図２】
2015502511.tif 000005
【図３】
2015502511.tif 000006
【図４】
2015502511.tif 000007
【図５】
2015502511.tif 000008
【図６】
2015502511.tif 000009
【図７】
2015502511.tif 000010
【図８】
2015502511.tif 000011
【国際調査報告】
2015502511.tif 000012
2015502511.tif 000013
2015502511.tif 000014
2015502511.tif 000015
2015502511.tif 000016
2015502511.tif 000017