JP2015179237A - パネル部材 - Google Patents

Abstract

【課題】各光学機能面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高い自由度で調整可能なパネル部材を提供する。【解決手段】パネル部材１０は、少なくとも一軸方向に配列された複数の単位レンズ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、一軸方向に配列され複数の単位レンズと第１光学機能面との間に位置している複数の第２光学機能面１２と、を含む。各第２光学機能面は、第１光学機能面に対して傾斜している。単位レンズは、或る方向から入射した光を第１光学機能面に導き、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。【選択図】図１

Description

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。

このようなパネル部材の典型例として、パネル部材の観察方向に応じて、観察される面が、第１光学機能面および第２光学機能面の間で変化する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および第２の光学機能面が、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および第２の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。

図１６に示すように、このパネル部材１１０では、複数の単位レンズ１３０が設けられ、各単位レンズ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に対する単位レンズ１３０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。

特開２０００−１３１７８３号公報

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樹脂材料の屈折率は１．４０〜１．６０程度である。したがって、単位レンズ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、単位レンズ１３０のレンズ面で屈折した後、当該単位レンズと隣り合う別の単位レンズに対面する第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、別の単位レンズに対面する第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光学機能面からの光学機能または第２光学機能面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。

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。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、各光学機能面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高い自由度で調整可能なパネル部材を提供することを目的とする。

本発明によるパネル部材は、
少なくとも一軸方向に配列された複数の単位レンズと、
前記複数の単位レンズに対向して位置している第１光学機能面と、
前記一軸方向に配列され、前記複数の単位レンズと前記第１光学機能面との間に位置している複数の第２光学機能面と、を備え、
前記各第２光学機能面は、前記第１光学機能面に対して傾斜し、
前記単位レンズは、或る方向から入射した光を前記第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前記第２光学機能面に導く、パネル部材である。

本発明によるパネル部材において、
各前記第２光学機能面は、前記第２光学機能面が対応する単位レンズに対向して配置され、
各前記第２光学機能面は、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、前記パネル部材の法線方向において前記単位レンズに近接するように、前記第１光学機能面に対して傾斜していてもよい。

本発明によるパネル部材において、
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。

本発明によるパネル部材において、前記第２光学機能面は、表示を行うための表示面であってもよい。さらに、各前記第２光学機能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。

本発明によるパネル部材が、前記複数の単位レンズと、前記複数の単位レンズに対向して配置されたシート状の本体部と、を有した光制御シートを、含み、
前記第１光学機能面は、前記本体部の前記単位レンズに対向する側とは反対側に位置し、
前記第２光学機能面は、前記本体部内に位置していてもよい。

本発明によるパネル部材が、複数の光制御シートを含み、
各光制御シートは、少なくとも前記一軸方向に配列された複数の単位レンズと、前記複数の単位レンズに対向して配置されたシート状の本体部と、を有し、
前記第１光学機能面は、前記本体部の前記単位レンズに対向する側とは反対側に位置し、
前記第２光学機能面は、前記本体部内に位置していてもよい。

本発明によるパネル部材において、前記複数の光制御シートは、少なくとも前記一軸方向に配列されていてもよい。

本発明によるパネル部材において、
前記複数の単位レンズは、前記一軸方向に互いから離間して配列され、
前記一軸方向に隣り合う二つの単位レンズの間に、前記単位レンズとともにパネル部材の面をなす接続面が設けられていてもよい。

本発明によるパネル部材が、
前記一軸方向に配列された複数の反射面を、さらに備え、
前記反射面は、前記第２光学機能面と重ねられるようにして配置され、
前記第２光学機能面が、前記単位レンズの側を向き、前記反射面が、前記第１光学機能面の側を向いていてもよい。

本発明によるパネル部材において、前記複数の単位レンズは、前記一軸方向と交差する方向に線状に延びていてもよい。

本発明によるパネル部材において、
前記複数の単位レンズは、二軸方向以上に配列され、
各前記第２光学機能面は、前記第２光学機能面が対応する一つの単位レンズから前記第１光学機能面へ向けて先細りするようにして延びる仮想筒の側面に位置していてもよい。

本発明によれば、各光学機能面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高い自由度で調整することが可能となる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、パネル部材を示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図３は、パネル部材の第２光学機能面の光学機能を説明するための図である。 図４は、図２と同様の断面において、第２光学機能面の光学機能を説明するための図である。 図５は、図２と同様の断面において、第１光学機能面の光学機能を説明するための図である。 図６は、パネル部材の製造方法を説明するための図である。 図７は、パネル部材の製造方法を説明するための図である。 図８は、パネル部材の製造方法を説明するための図である。 図９は、パネル部材の製造方法を説明するための図である。 図１０は、パネル部材の一使用態様を示す側面図である。 図１１は、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１２は、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１３は、パネル部材の一変形例を説明するための図であって、単位レンズの配列の一変形例を示す平面図である。 図１４は、パネル部材の一変形例を説明するための図であって、単位レンズの配列の他の変形例を示す平面図である。 図１５は、図１３および図１４の単位レンズを、第１光学機能面および第２光学機能面とともに示す斜視図である。 図１６は、従来のパネル部材を示す縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一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。

図１〜図９は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち図１および図２は、パネル部材１０を示す斜視図または縦断面図であり、図３〜図５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６〜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。

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および第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および図２に示すように、パネル部材１０は、第１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。また、このような単位レンズ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。

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。

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および第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。

以下に詳述する一実施の形態では、一例として、第１光学機能面１１は、太陽電池パネル５０への入光面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によって進行方向が調整されて、入光面５０ａとして機能している第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。表示対象１３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。ここで、パネル部材１０へ入射する光は、第２光学機能面１２またはそれに光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またはそれに光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。ただし、本発明は、以下に詳述する一実施の形態に限定されるものではなく、第１光学機能面１１による光学機能および第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。

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。

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、パネル部材１０のパネル面、後述する光制御シート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、太陽電池パネル５０の入光面５０ａ、並びに、第１光学機能面１１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。

以下、本実施の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。

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、パネル部材１０の法線方向ｎｄと平行となるよう配置されている。また、第１方向ｄ１は、パネル部材１０のパネル面に沿っており、パネル部材１０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。

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、各単位レンズ３０は、その配列方向である第１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方向ｄ１および法線方向ｎｄの両方と直交する第２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。

単位レンズ３０は、凸レンズ状のレンズ面３１を有している。このレンズ面３１は、パネル部材１０の表面１０ａをなしている。第１方向ｄ１および法線方向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）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、焦点ｆｐ上に集める。図２に示された焦点ｆｐは、単位レンズ３０の光軸ｏｄに沿って入射する平行光Ｌ２１に対する焦点であり、したがって単位レンズ３０の光軸ｏｄ上に位置している。

ところで、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方向ｄ１に配列されている。すなわち、第１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、パネル部材１０のパネル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、単位レンズ３０どおし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。

なお、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、パネル部材の法線方向ｎｄに沿って本体部４０から最も接近した部分、或いは、本体部４０に接続する部分のことである。また、単位レンズ３０のレンズ面３１の先端部３２ａは、レンズ面３１のうちの、パネル部材の法線方向ｎｄに沿って本体部４０から最も突出した部分を、先端部３２ａとする。

本体部４０は、互いに対向する一対の主面として、面４０ａおよび面４０ｂを有している。面４０ａは、レンズ部２５と隣接する面を形成し、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。本実施の形態において、第１光学機能面１１は、本体部４０の裏面１０ｂ上に位置しており、第２光学機能面１２は、本体部４０の内部に位置している。

すなわち、第１光学機能面１１は、第１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、第１光学機能面１１は、光制御シート２０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方向ｄ２とも平行に延び広がっている。

上述したように、第２光学機能面１２は、本体部４０の内部に配置されている。すなわち、パネル部材１０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。本実施の形態では、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方向ｄ１と直交する第２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。

各第２光学機能面１２は、第１光学機能面１１に対して傾斜している。すなわち、主切断面において、第２光学機能面１２の法線と第１光学機能面１１の法線とは０°よりも大きくて９０°未満の角度をなしている。また、各第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、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。

図２に示すように、傾斜した第２光学機能面１２は、第１方向ｄ１における一側（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）にて、パネル部材１０の法線方向ｎｄに沿って、第１光学機能面１１から離間して単位レンズ３０に近接し、第１方向ｄ１における他側（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）にて、パネル部材１０の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ３０から離間して第１光学機能面１１に近接している。より具体的な構成として、第２光学機能面１２は、第１方向ｄ１において一側に位置する第１端部１２ａが、第１方向ｄ１において他側に位置する第２端部１２ｂよりも、パネル部材１０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。図２から理解され得るように、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。

このような傾向を強化する観点から、パネル部材の主切断面において、第２光学機能面１２は、第１方向ｄ１における一側から他側に向けて、段階的または連続的に、パネル部材の法線方向ｎｄにおいて単位レンズ３０の側から第１光学機能面１１の側へ接近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の主切断面において、第２光学機能面１２は、第１方向ｄ１における一側（上側）から他側（下側）に向けて、連続的に一定の傾斜の程度で、パネル部材の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ３０の側から第１光学機能面１１の側へ接近していく。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。

加えて、図２に示すように、第１光学機能面１１は、単位レンズ３０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の主切断面において、第２光学機能面１２の第１方向ｄ１における他側（下側）に位置する第２端部１２ｂは、第１光学機能面１１に接続している。すなわち、図示された実施の形態では、パネル部材の主切断面において、第２光学機能面１２の第２端部１２ｂは、単位レンズ３０の焦点ｆｐ上に位置することになる。このようなパネル部材１０によれば、第２端部１２ｂが位置するようになる焦点ｆｐを結ぶ光のパネル部材１０への入射方向を境界として、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。

とりわけ、図示された実施の形態では、パネル部材の主切断面において、第２光学機能面１２の第１方向ｄ１における他側（下側）に位置する第２端部１２ｂは、パネル部材の法線方向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の焦点位置ｆｐ上に位置している。すなわち、第２光学機能面１２の第２端部１２ｂは、単位レンズ３０の光軸ｏｄ上に位置している。このようなパネル部材１０によれば、パネル部材の法線方向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。

ところで、図２に示すように、光制御シート２０の本体部４０の内部には、第２光学機能面１２だけでなく、反射面１５も設けられている。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。反射面１５は、各第２光学機能面１２と重ねられ、第１光学機能面１１の側を向いている。すなわち、反射面１５は、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。この反射面１５は、後に詳述するように、本体部４０内に傾斜して配置された第２光学機能面１２の裏側に回り込む光を反射して、第１光学機能面１１に誘導する。したがって、この反射面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を広角化することができる。

なお、図示された本実施の形態では、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として機能している第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。

一方、図示された本実施の形態での第２光学機能面１２は、表示対象１３を形成された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。

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方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２に直線状に延びている。したがって、第１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。

本実施の形態のパネル部材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、本実施の形態のパネル部材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。

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６〜図９を参照しながら、説明する。

まず、図６に示すように、透明樹脂を成型することにより、成型物を作製する。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、得られた成型物６０は、上述した光制御シート２０の本体部４０のうち、第２光学機能面１２および反射面１５とその周囲となる部分とが、切欠部６２として削り取られた形状となっている。したがって、成型物６０は、レンズ部２５を含んでいる。

次に、図７に示すように、成型物６０の切欠部６２内に、第２光学機能面１２としての表示面面を形成する。一例として、インクジェット印刷によって、成型物６０の切欠部６２内に、表示対象１３を形成する。その後、図８に示すように、切欠部６２内における表示面としての第２光学機能面１２上に、反射面１５を形成する。一例として、反射性物質を含有した塗工液を、インクジェット印刷によって、成型物６０の切欠部６２内に塗工することにより、反射面１５を形成することができる。

次に、図９に示すように、成型物６０の切欠部６２を透明樹脂で埋め戻す。例えば、液状の透明樹脂を塗布するとともにスキージで掻き取ることによって、第２光学機能面１２および反射面１５が形成されている切欠部６２に、透明樹脂を充填する。次に、この透明樹脂を切欠部６２内で固化させることにより、光制御シート２０を作製することができる。

作製された光制御シート２０に太陽電池パネル５０を接合することにより、上述のパネル部材１０が得られる。

次に、主として、図３〜図５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方向ｄ１における一側に位置する第１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方向ｄ１における他側に位置する第２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。

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。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。

本実施の形態では、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。

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。第１光学機能面１１が太陽電池パネル５０の入光面５０ａとして機能している場合、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１角度範囲ＡＲ１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１角度範囲ＡＲ１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１角度範囲ＡＲ１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１角度範囲ＡＲ１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１角度範囲ＡＲ１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１角度範囲ＡＲ１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１角度範囲ＡＲ１に含まれることを容易にするために、第１角度範囲ＡＲ１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、パネル部材１０を傾けて配置することによって、所望の高度を第１角度範囲ＡＲ１に含まれるようにすることも可能である。一方、第１角度範囲ＡＲ１の角度範囲の上限については、第２角度範囲ＡＲ２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、後述のように、本実施の形態のパネル部材１０の特長をより発揮させることができる。

一方、本実施の形態において、第２光学機能面１２は、表示対象１３を形成された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、本実施の形態のパネル部材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。

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が形成された第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。

一方、上述してきた本実施の形態によるパネル部材１０は、第１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、パネル部材の法線方向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。

このようなパネル部材１０では、図４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、斜め方向から入射する光Ｌ４２，Ｌ４３，Ｌ４４を効率的に受光することが可能となる。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に入射することになっていた。その一方で、本実施の形態によれば、図４に示すように、大きく傾斜した方向に進む光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４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。

すなわち、第２光学機能面１２を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、とりわけ格段に広角化させることができる。また、第２角度範囲ＡＲ２の調整または広角化は、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２角度範囲ＡＲ２の調整および広角化を実現することができる。

以上のことから、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。本実施の形態によるパネル部材１０では、広い視野角から安定して第２光学機能面１２に付与された絵柄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。

また、図１０に示すように、パネル部材１０が大面積を有すると、観察位置ｖｐからパネル部材１０の表面１０ａの全域を観察する際の観察角度範囲θｖも広くなる。図１０に示された例においては、観察角度範囲θｖが３０°よりも大きくなっている。一方、図１６を参照して説明した従来のパネル部材１１０では、第１光学機能面１１１及び第２光学機能面１１２のうちの一方の光学機能を連続して得られる角度範囲が３０°程度となっている。したがって、図１０の使用状態において、従来のパネル部材１１０を用いた場合、例えば、中央の領域Ｚｃにおいて第１光学機能１１１に形成された絵柄が観察位置ｖｐから観察され、中央領域Ｚｃの両側の領域Ｚｅにおいて第２光学機能１１２に形成された絵柄が観察位置ｖｐから観察されるようになる。したがって、図１０に示された用途に従来のパネル部材１１０を適用して、大面積のパネル部材１００を作製することは実質的に不可能であった。

これに対して本実施の形態によれば、第２光学機能面１２に形成された絵柄１３を観察し得る第２角度範囲ＡＲ２は、従来のパネル部材１１０で一方の光学機能面での光学機能が連続して発揮されるようになる角度範囲と比較して格段に広く設定することが可能となる。とりわけ本実施の形態によるパネル部材１０では、第２光学機能面１２が、パネル部材１０の法線方向ｎｄにより第１光学機能面１１と区分けされ、且つ、パネル部材１０の法線方向ｎｄに対して下方に傾斜した広い角度範囲に設定されている。したがって、観察位置ｖｐからパネル部材１０の全域を見渡す際の観察角度範囲θｖが広くなったとしても、パネル部材１０の全域に絵柄１３を観察することができる。

図１０に示された例において、パネル部材１０は、複数の光制御シート２０を配列することにより形成されている。光制御シート２０を敷き詰めて形成されるパネル部材１０は、一般的に大面積を有するようになる。したがって、複数の光制御シート２０を含んでなるパネル部材１０においては、第２光学機能面１２での光学機能が連続的に発揮される角度範囲としての第２角度範囲ＡＲ２を広角化することが可能であるといった本実施の形態の作用効果が、極めて有効に奏されることとなる。

とりわけ図１０に示された例では、複数の光制御シート２０は、少なくとも第１方向ｄ１に配列されている。仮に図１６を参照して説明した従来の光制御シートを組み合わせてパネル部材１１０を形成しようとすると、各光制御シートにおける単位レンズと光学機能面との位置決め精度に応じても、表示絵柄の表示品位を劣化させてしまうこともある。すなわち、図１０の例において従来の光制御シート（図１６）を用いた場合、本来第１光学機能面１１１の絵柄が観察されるべき中央の領域Ｚｃ内において、単位レンズ１３０と第１光学機能面１１１との位置決め精度が十分でなかったことに起因して、第２光学機能面１１２の絵柄が観察される可能性がある。同様に、従来の光制御シート（図１６）を第１方向ｄ１に配列してパネル部材１１０を作製した場合、本来第２光学機能面１１２の絵柄が観察されるべき領域Ｚｅ内において、単位レンズ１３０と第２光学機能面１１２との位置決め精度が十分でなかったことに起因して、第１光学機能面１１１の絵柄が観察される可能性もある。とりわけ、このような不具合は、第１光学機能面１１１の絵柄が観察されるべき領域Ｚｃと第２光学機能面１１２の絵柄が観察されるべき領域Ｚｅとの境界の近傍に、複数の光制御シートの繋ぎ目が位置している場合に顕著となる。

このような不具合についても，本実施の形態によるパネル部材１０では、第２光学機能面１２に形成された絵柄１３を観察し得る第２角度範囲ＡＲ２は、従来のパネル部材１１０で一方の光学機能面での光学機能が連続して発揮されるようになる角度範囲と比較して格段に広く設定することが可能となる。したがって、仮に単位レンズ３０と第２光学機能面１２との位置決め精度が低下したとしても、観察位置ｖｐから、太陽電池パネル５０の入光面５０ａを目に入れることなく、絵柄１３を観察することができる。

また、図５に示すように、第２光学機能面１２は、パネル部材の法線方向ｎｄに沿って、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、パネル部材の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ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。

とりわけ、傾斜した第２光学機能面１２の裏側に位置する第１光学機能面１１は、図５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４参照）とは逆側に傾斜した光Ｌ５２，Ｌ５３，Ｌ５４，Ｌ５５を効率的に受光することが可能となる。つまり、鉛直方向における下方に進みながらパネル部材１０へ入射する光Ｌ５２，Ｌ５３，Ｌ５４，Ｌ５５を効率的に受光することが可能となる。このため、本実施の形態によれば、図５に示すように、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むような光Ｌ５４も、第１光学機能面１１にて有効に受光することができる。

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、とりわけ格段に広角化させることができる。また、第１角度範囲ＡＲ１の調整または広角化は、一般的に高価となる高屈折率材料を単位レンズ３０を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の調整および広角化を実現することができる。

以上のことから、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。本実施の形態によるパネル部材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。

また、本実施の形態では、図２に示すように、第２光学機能面１２は、第１方向ｄ１における一側にて、例えば鉛直方向における上側にて、パネル部材の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ３０に近接し、第１方向ｄ１における他側にて、例えば鉛直方向における下側にて、パネル部材の法線方向ｎｄに沿って第１光学機能面１１に近接している。とりわけ本実施の形態では、第２光学機能面１２は、第１方向ｄ１において一側に位置する第１端部１２ａが、第１方向ｄ１において他側に位置する第２端部１２ｂよりも、パネル部材１０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。このような本実施の形態によれば、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における一側に傾斜した方向からの光Ｌ２２、言い換えると第１方向ｄ１に沿って他側に進みながらパネル部材１０へ入射する光Ｌ２２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は、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における一側に傾斜した方向へ出射しやすくなる。一方、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における他側に傾斜した方向からの光Ｌ２３、言い換えると第１方向ｄ１に沿って一側に進みながらパネル部材１０へ入射する光Ｌ２３は、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は、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１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。

つまり、本実施の形態によれば、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および第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。とりわけ、本実施の形態によるパネル部材１０では、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とり、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取ることにより、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。

さらに、本実施の形態によれば、パネル部材１０は、各第２光学機能面１２と重ねられ、第１光学機能面１１の側を向く複数の反射面１５を、さらに有している。図５に示すように、この反射面１５は、極めて大きな傾斜角度にて本体部４０内を進む光Ｌ５５を、反射して第１光学機能面１１に向けることができる。すなわち、反射面１５によれば、第１角度範囲ＡＲ１をさらに広角化させることができる。図示された例において、第１角度範囲ＡＲ１は第２角度範囲ＡＲ２よりも広くなる。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での発電に利用することが可能となる。

さらに本実施の形態では、図２に示すように、第１光学機能面１１は、単位レンズ３０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の主切断面において、第２光学機能面１２の第１方向ｄ１における他側（下側）に位置する第２端部１２ｂは、第１光学機能面１１に接続している。すなわち、図示された実施の形態では、パネル部材の主切断面において、第２光学機能面１２の第２端部１２ｂは、単位レンズ３０の焦点ｆｐ上に位置することになる。このようなパネル部材１０によれば、第２端部１２ｂが位置するようになる焦点ｆｐを結ぶ光のパネル部材１０への入射方向を境界として、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。

とりわけ、図示された実施の形態では、パネル部材の主切断面において、第２光学機能面１２の第１方向ｄ１における他側（下側）に位置する第２端部１２ｂは、パネル部材の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２１，Ｌ４１，Ｌ５１が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の焦点位置ｆｐ上に位置している。このようなパネル部材１０によれば、パネル部材の法線方向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。

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。本実施の形態においては、第１光学機能面１１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とともに太陽電池パネル５０が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。

さらに本実施の形態によれば、複数の単位レンズ３０は、第１方向ｄ１に互いから離間して配置され、第１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。この接続面３８を設けることによって、斜め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。

とりわけ本実施の形態において、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。このような本実施の形態では、図５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。

以上のように本実施の形態によれば、第１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、パネル部材の法線方向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。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および第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および第２角度範囲ＡＲ２の調整または広角化は、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および第２角度範囲ＡＲ２の調整または広角化を行うことができる。

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とともに、重複する説明を省略する。

まず、第１の変形例について、図１１を参照して、第２光学機能面１２の配置位置に関する変形例を説明する。上述した実施の形態では、図２に示すように、パネル部材の主切断面において、第２光学機能面１２の第１方向ｄ１における他側（図面における下側）に位置する第２端部１２ｂが、パネル部材の法線方向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の焦点位置ｆｐ上に位置していた。この上述した実施の形態では、パネル部材の法線方向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、この例に限られず、図１１に示すように、第２光学機能面１２の第２端部１２ｂは、パネル部材の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ１０１が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の焦点位置ｆｐ上からずれて配置されていてもよい。図１１に示された例においても、第２光学機能面１２の第２端部１２ｂは、第１光学機能面１１に接続している。したがって、図１１に示された例でも、第２光学機能面１２の第２端部１２ｂが位置するようになる焦点を結ぶ光Ｌ１０２のパネル部材１０への入射方向ｄａ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。図１１に示された例では、パネル部材の法線方向ｎｄよりも第１方向ｄ１における一側（図面における上側）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。図１１に示されたパネル部材１０は、例えば、上述した実施の形態での用途において、低い位置に設置される際に好適であり、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少し上に、優れた視認性で観察することができる。

その一方で、上述した実施の形態での用途に適用されるパネル部材１０を目線よりも高い位置に設置する場合には、図１１に示された例とは異なり、後述する図１２に示された第２光学機能面１２のように、当該第２光学機能面１２の第１方向ｄ１における他側（図面における下側）に位置する第２端部１２ｂが、光軸ｏｄ上よりも第１方向ｄ１における一側にずれていることが好ましい。この場合、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。

また、図２、図１１、および図１２では、パネル部材の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２１が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の焦点位置ｆｐは、第２光学機能面１２の第１方向ｄ１における他側（図面における下側）に位置する第２端部１２ｂが含まれる光軸ｏｄに垂直な面上に位置している。しかしながら、これらの例に限られず、図示しないが、焦点位置ｆｐは、第２端部１２ｂが含まれかつ光軸ｏｄに垂直な面よりも光軸ｏｄにおける第１光学機能面側にずれて位置していてもよい。焦点位置ｆｐが、第２端部１２ｂが含まれかつ光軸ｏｄに垂直な面上に位置しているかあるいはその面よりも光軸ｏｄにおける第１光学機能面側にずれて位置していることで、第１端部１２ａ付近の表示と第２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。

次に、第２の変形例について、図１２を参照して、光学機能面の数に関する変形例を説明する。上述した実施の形態において、パネル部材１０が、第１光学機能面１１および第２光学機能面１２の二種類の光学機能面を有する例を示したが、これに限られない。図１２に示された変形例のように、パネル部材１０が、第１方向ｄ１に配列された多数の第３光学機能面１８をさらに含むようにしてもよい。図１２に示された変形例において、第３光学機能面１８は、複数の単位レンズ３０と第１光学機能面１１との間に位置している。各第３光学機能面１８は、当該第３光学機能面１８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。結果として、図１２に示された変形例において、一つの単位レンズ３０に対して、一つの第２光学機能面１２と一つの第３光学機能面１８とが設けられている。パネル部材の法線方向ｎｄを中心として、第２光学機能面１２と第３光学機能面１８とは対称的に構成されている。図１２に示された変形例では、パネル部材の法線方向ｎｄに対する傾斜角度が小さい方向からパネル部材１０へ入射する光Ｌ１１１は、第１光学機能面１１に入射し、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における他側（下側）に傾斜した方向からの光Ｌ１１２は、第２光学機能面１２に入射し、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における一側（上側）に傾斜した方向からの光Ｌ１１３は、第３光学機能面１３に入射する。例えば、第２光学機能面１２および第３光学機能面１３を表示面として機能させることによって、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における一側および他側の両方から、表示対象を観察することができる。この場合、第２光学機能面１２が表示する絵柄や情報と第２光学機能面１２が表示する表示対象とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。あるいは、傾斜した第３光学機能面１３を太陽電池パネルの入光面として機能させることによって、上方から入射する太陽光を受けやすくすることができる。あるいは、第３光学機能面１３を遮蔽面として機能させることによって、第１角度範囲ＡＲ１を狭めて、第２光学機能面１１が見える範囲を制御することができる。

次に、第３の変形例について、図１３〜図１５を参照して、第２光学機能面の配列に関する変形例を説明する。上述した実施の形態において、第１方向ｄ１に配列された単位レンズ３０が、第１方向ｄ１と交差する方向に線状に延びている例を示したが、これに限られない。例えば、図１３および図１４に示された変形例のように、単位レンズ３０が、パネル部材１０のパネル面に沿って二次元配列されることによって、二軸方向以上に配列されていてもよい。図１３に示された変形例において、単位レンズ３０は、正方格子配列により、互いに直交する二方向ｄｘ１，ｄｘ２に同一のピッチで配列されている。図１４に示された変形例において、単位レンズ３０は、ハニカム配列により、互いに６０°の角度をなす三つの方向ｄｙ１，ｄｙ２，ｄｙ３に同一のピッチで配列されている。このような変形例によれば、単位レンズ３０が配列されている二以上の方向に沿った各面内において、各光学機能面１１，１２からの光学機能が発揮される角度範囲を切り分けることが可能となる。そのため、第３の変形例にて、第２光学機能面を表示面として機能させた場合、表示対象１３が観察可能な第２角度範囲を複数の方向に沿った面内で広げることができ、そして、複数の観察方向に対して異なる表示対象１３を表示することもできる。

図１５には、二元配列される単位レンズ３０との組み合わせで使用される第１光学機能面１１および第２光学機能面１２が示されている。図１５に示された例において、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から第１光学機能面１１へ向けて先細りするようにして延びる仮想筒１４の側面１４ａに位置している。とりわけ図１５に示された例では、第２光学機能面１２は、仮想筒１４の側面１４ａの全領域上に位置している。水平面内で観察方向を変化させた場合であっても表示対象１３を見ることができるので、例えばパネル部材１０を地面や床面のような目線よりも低い位置に第１光学機能面を水平面と並行になるように配置した場合に好適である。ただし、図１５に示された仮想筒１４の側面１４ａが複数に区分され、第２光学機能面１２が一つの区分を占め、第２光学機能面１２とは異なる光学機能を有した他の光学機能面が、仮想筒１４の側面１４ａの他の区分上に設けられていても良い。また、図１５に示された仮想筒１４は、円筒状となっているが、円筒状に限られることなく、例えば角筒状となっていてもよい。

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と第２光学機能面１２によって表示される表示対象とが、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１１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１１が上方から入射する太陽光を受けやすくなる。

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。

１０ パネル部材
１０ａ 表面
１０ｂ 裏面
１１ 第１光学機能面
１２ 第２光学機能面
１２ａ 第１端部
１２ｂ 第２端部
１３ 表示対象
１４ 仮想筒
１４ａ 内面
１５ 反射面
１８ 第３光学機能面
２０ 光制御シート
２５ レンズ部
３０ 単位レンズ
３１ 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
５０ 太陽電池パネル
５０ａ 入光面
６０ 成型物
６２ 切欠部

Claims (12)

1. 少なくとも一軸方向に配列された複数の単位レンズと、
   前記複数の単位レンズに対向して位置している第１光学機能面と、
   前記一軸方向に配列され、前記複数の単位レンズと前記第１光学機能面との間に位置している複数の第２光学機能面と、を備え、
   前記各第２光学機能面は、前記第１光学機能面に対して傾斜し、
   前記単位レンズは、或る方向から入射した光を前記第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前記第２光学機能面に導く、パネル部材。
2. 各前記第２光学機能面は、前記第２光学機能面が対応する単位レンズに対向して配置され、
   各前記第２光学機能面は、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、前記パネル部材の法線方向において前記単位レンズに近接するように、前記第１光学機能面に対して傾斜している、請求項１に記載のパネル部材。
3. 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または２に記載のパネル部材。
4. 前記第２光学機能面は、表示対象を表示するための表示面である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパネル部材。
5. 各前記第２光学機能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４に記載のパネル部材。
6. 前記複数の単位レンズと、前記複数の単位レンズに対向して配置されたシート状の本体部と、を有した光制御シートを、含み、
   前記第１光学機能面は、前記本体部の前記単位レンズに対向する側とは反対側に位置し、
   前記第２光学機能面は、前記本体部内に位置している、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパネル部材。
7. 複数の光制御シートを含み、
   各光制御シートは、少なくとも前記一軸方向に配列された複数の単位レンズと、前記複数の単位レンズに対向して配置されたシート状の本体部と、を有し、
   前記第１光学機能面は、前記本体部の前記単位レンズに対向する側とは反対側に位置し、
   前記第２光学機能面は、前記本体部内に位置している、請求項１〜６のいずれか一項に記載のパネル部材。
8. 前記複数の光制御シートは、少なくとも前記一軸方向に配列されている、請求項７に記載のパネル部材。
9. 前記複数の単位レンズは、前記一軸方向に互いから離間して配列され、
   前記一軸方向に隣り合う二つの単位レンズの間に、前記単位レンズとともにパネル部材の面をなす接続面が設けられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のパネル部材。
10. 前記一軸方向に配列された複数の反射面を、さらに備え、
    前記反射面は、前記第２光学機能面と重ねられるようにして配置され、
    前記第２光学機能面が、前記単位レンズの側を向き、前記反射面が、前記第１光学機能面の側を向いている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のパネル部材。
11. 前記複数の単位レンズは、前記一軸方向と交差する方向に線状に延びている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のパネル部材。
12. 前記複数の単位レンズは、二軸方向以上に配列され、
    各前記第２光学機能面は、前記第２光学機能面が対応する一つの単位レンズから前記第１光学機能面へ向けて先細りするようにして延びる仮想筒の側面に位置している、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパネル部材。

Images