JP6399288B2 - Solar cell composite display - Google Patents

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Description

本発明は、レンズアレイを使用することで、複数の観察像を視認可能、あるいは、立体的な観察像を観察可能な表示体であって、特に、このような表示体と太陽電池とを複合させた太陽電池複合型表示体に関するものである。   The present invention is a display body capable of visually observing a plurality of observation images or observing a three-dimensional observation image by using a lens array, and in particular, a composite of such a display body and a solar cell. The present invention relates to a solar cell composite display body.

従来、シート状のレンチキュラーレンズを用いて、見る角度によって絵柄が変化するレンチキュラーレンズ表示物がある（特許文献１）。   Conventionally, there is a lenticular lens display object that uses a sheet-like lenticular lens and whose pattern changes depending on the viewing angle (Patent Document 1).

特許文献１に記載されたレンチキュラーレンズを用いた光学システムは、例えば、下方の所定の角度から観察者は画像を見ることができ、上方の所定の角度からは太陽光がソーラーパネルに到達するような構成となっている。   In the optical system using the lenticular lens described in Patent Document 1, for example, an observer can see an image from a predetermined angle below, and sunlight reaches the solar panel from a predetermined angle above. It has become a structure.

特表２００９−５２４７９４号公報Special table 2009-524794 gazette

しかしながら、特許文献１に開示された光学システムでは、観察者が画像を見ることができる角度よりさらに下方から観察した場合、画像を見ることができず、ソーラーパネルで反射した太陽光が目に入り、さらに下方から観察した場合、再度画像が現れる構造となっている。   However, in the optical system disclosed in Patent Document 1, when the observer observes from below the angle at which the image can be seen, the image cannot be seen and sunlight reflected by the solar panel enters the eyes. When viewed from below, the image appears again.

本発明は、観察区域と太陽電池区域を明確に分けられることができ、表示体に表示される内容を把握できると共に、太陽電池によって高出力で発電することが可能な太陽電池複合型表示体を提供する。   The present invention provides a solar cell composite type display body that can clearly separate the observation area and the solar cell area, can grasp the contents displayed on the display body, and can generate power with high output by the solar cell. provide.

上記目的を達成する本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
太陽電池と、
画像が表示される表示体と、
前記太陽電池及び前記表示体を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシートと、
前記レンズシートに対して前記太陽電池及び前記表示体とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有する複数のレンズアレイと、
を備え、
所定の前記レンズアレイから入射した光が前記所定のレンズアレイ及び前記レンズシートを透過し、前記表示体に入射する位置は、前記所定のレンズアレイの幅の内側にあり、
前記太陽電池と前記表示体は、同一平面に区画を分けて設置され、前記同一平面に直交する方向では重ならない
ことを特徴とする。 The solar cell composite display according to the present invention for achieving the above object is
Solar cells,
A display on which an image is displayed;
A lens sheet installed so as to cover the solar cell and the display body and having a refractive index greater than 1,
A plurality of lens arrays installed on a side opposite to the solar cell and the display body with respect to the lens sheet, and having a refractive index greater than 1.
With
Light incident from a predetermined said lens array is transmitted through the predetermined lens array and the lens sheet, a position incident on the display body, Ri inside near the width of the predetermined lens array,
The solar cell and the display body are installed separately on the same plane, and do not overlap in a direction orthogonal to the same plane .

また、本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
前記レンズシートと前記レンズアレイは、一体に形成される
ことを特徴とする。 Moreover, the solar cell composite display according to the present invention is
The lens sheet and the lens array are integrally formed.

また、本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みよりも長い
ことを特徴とする。 Moreover, the solar cell composite display according to the present invention is
The focal length of the lens array is longer than the thickness of the lens sheet.

また、本発明にかかる太陽電池複合型表示体は、
前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みの２倍以上の長さである
ことを特徴とする。 Moreover, the solar cell composite display according to the present invention is
The focal length of the lens array is at least twice as long as the thickness of the lens sheet.

本発明にかかる太陽電池複合型表示体によれば、観察区域と太陽電池区域を明確に分けられることができ、表示体に表示される内容を把握できると共に、太陽電池によって高出力で発電することが可能となる。   According to the solar cell composite display according to the present invention, the observation area and the solar cell area can be clearly separated, the contents displayed on the display can be grasped, and the solar cell can generate power with high output. Is possible.

本実施形態の太陽電池複合型表示体の概略斜視図を示す。The schematic perspective view of the solar cell composite display body of this embodiment is shown. 本実施形態の太陽電池複合型表示体の断面の一部を示す。A part of cross section of the solar cell composite display body of the present embodiment is shown. 本実施形態の太陽電池複合型表示体の１つのレンズアレイに対応する部分の拡大図を示す。The enlarged view of the part corresponding to one lens array of the solar cell composite display body of this embodiment is shown. 他の実施形態の太陽電池複合型表示体を示す。The solar cell composite display body of other embodiment is shown. 参考例の太陽電池複合型表示体を示す。 The solar cell composite type display body of a reference example is shown.

以下、図面を参照にして本発明にかかる太陽電池複合型表示体１について説明する。   Hereinafter, the solar cell composite display 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態の太陽電池複合型表示体１の概略斜視図を示す。図２は、本実施形態の太陽電池複合型表示体１の断面の一部を示す。なお、図１における第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚは、それぞれ第１の軸方向、第２の軸方向、及び第３の軸方向に対応する。   FIG. 1 is a schematic perspective view of a solar cell composite display 1 according to this embodiment. FIG. 2 shows a part of a cross section of the solar cell composite display 1 of the present embodiment. Note that the first direction X, the second direction Y, and the third direction Z in FIG. 1 correspond to the first axial direction, the second axial direction, and the third axial direction, respectively.

本実施形態の太陽電池複合型表示体１は、太陽電池２と、太陽電池２と区画を分けて設置される表示体３と、太陽電池２及び表示体３を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシート４と、レンズシート４に対して太陽電池２とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有し、第１の軸Ｘ方向に直交する第２の軸Ｙ方向に配列される複数のレンズアレイ５と、を備える。   The solar cell composite display 1 of the present embodiment is installed so as to cover the solar cell 2, the display 3 that is installed separately from the solar cell 2, the solar cell 2, and the display 3. A lens sheet 4 having a large refractive index, and a second axis Y that is disposed on the opposite side of the lens sheet 4 from the solar cell 2 and that has a refractive index greater than 1 and is orthogonal to the first axis X direction. A plurality of lens arrays 5 arranged in the direction.

太陽電池２は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面の所定の区画に設置される部材であって、薄いフィルム状の部材でも、多少厚みのある板状の部材でもよい。太陽電池２は、到達した光を吸収し、光エネルギーを電力に変換して、外部の各種機器に対して電力を供給する。   The solar cell 2 is a member installed in a predetermined plane section including the first direction X and the second direction Y, and may be a thin film member or a plate member having a certain thickness. The solar cell 2 absorbs light that has arrived, converts light energy into electric power, and supplies electric power to various external devices.

表示体３は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面の太陽電池２と分けた所定の区画に設置され、表面に印刷、塗装等により、観察者に対して像を観察させる画像が表示される。また、表示体３は、ＬＥＤ、液晶表示部等を使用し、動的な表示を行うこととしてもよい。   The display body 3 is installed in a predetermined section separated from the flat solar cell 2 including the first direction X and the second direction Y, and an image that allows the observer to observe an image by printing, painting, or the like on the surface. Is displayed. Moreover, the display body 3 is good also as performing dynamic display using LED, a liquid crystal display part, etc. FIG.

レンズシート４は、屈折率が１より大きい材料からなり、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面で広がる部材であって、薄いフィルム状の部材でも、多少厚みのある板状の部材でもよい。   The lens sheet 4 is made of a material having a refractive index larger than 1, and is a member that spreads in a plane including the first direction X and the second direction Y, and may be a thin film member or a plate member having a certain thickness. Good.

レンズシート４は、太陽電池２とは反対側に複数のレンズアレイ５を有する。複数のレンズアレイ５は、図２に示すように、第１方向Ｘと第２方向Ｙに直交する第３方向Ｚと第２方向Ｙとを含む鉛直断面が円の一部であって、第１の面としてのシリンドリカル面５ａを太陽電池２とは反対側に向ける。レンズアレイ５は、レンチキュラーレンズの他、マイクロレンズ等、複数のレンズ部が配列された各種形態を採用してもよい。なお、レンズシート４とレンズアレイ５は、一体に形成されてもよい。   The lens sheet 4 has a plurality of lens arrays 5 on the side opposite to the solar cell 2. As shown in FIG. 2, the plurality of lens arrays 5 have a vertical cross section including a third direction Z and a second direction Y orthogonal to the first direction X and the second direction Y. The cylindrical surface 5a as the surface of 1 is directed to the side opposite to the solar cell 2. The lens array 5 may adopt various forms in which a plurality of lens portions such as microlenses are arranged in addition to a lenticular lens. The lens sheet 4 and the lens array 5 may be integrally formed.

図３は、本実施形態の太陽電池複合型表示体１の１つのレンズアレイ５に対応する部分の拡大図を示す。   FIG. 3 shows an enlarged view of a portion corresponding to one lens array 5 of the solar cell composite display 1 of the present embodiment.

本実施形態の太陽電池複合型表示体１の各レンズアレイ５の焦点Ｆは、表示体３よりも遠くの位置に設定する。例えば、レンズアレイ５の焦点距離ｆは、レンズシート４の厚みｈよりも長く設定する。すなわち、ｆ＞ｈを満足する。   The focal point F of each lens array 5 of the solar cell composite display body 1 of the present embodiment is set at a position farther than the display body 3. For example, the focal length f of the lens array 5 is set longer than the thickness h of the lens sheet 4. That is, f> h is satisfied.

特に、レンズアレイ５の焦点距離ｆをレンズシート４の厚みｈの２倍以上の長さに設定すると好ましい。すなわち、ｆ≧２ｈを満足すると好ましい。   In particular, it is preferable to set the focal length f of the lens array 5 to a length that is twice or more the thickness h of the lens sheet 4. That is, it is preferable that f ≧ 2h is satisfied.

このようにレンズアレイ５の焦点を設定することで、所定のレンズアレイ５のシリンドリカル面５ａから入射した光が、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、太陽電池２又は表示体３に入射する位置は、図２に示すように、当該所定のレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。   By setting the focal point of the lens array 5 in this way, light incident from the cylindrical surface 5 a of the predetermined lens array 5 passes through the lens array 5 and the lens sheet 4 and enters the solar cell 2 or the display body 3. The position is inside the width d of the predetermined lens array 5 as shown in FIG.

例えば、本実施形態では、図における紙面右側のレンズシート４に平行な方向から入射した光Ｌ１は、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、太陽電池２に入射する。太陽電池２に入射する位置は、入射したレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。   For example, in the present embodiment, light L1 incident from a direction parallel to the lens sheet 4 on the right side of the drawing in the drawing passes through the lens array 5 and the lens sheet 4 and enters the solar cell 2. The position incident on the solar cell 2 is inside the width d of the incident lens array 5.

また、図における紙面左側のレンズシート４に平行な方向から入射した光Ｌ２は、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、太陽電池２に入射する。太陽電池２に入射する位置は、入射したレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。   In addition, the light L2 incident from the direction parallel to the lens sheet 4 on the left side of the drawing in the drawing passes through the lens array 5 and the lens sheet 4 and enters the solar cell 2. The position incident on the solar cell 2 is inside the width d of the incident lens array 5.

そして、レンズアレイ５の頂点付近から入射した光は、レンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、表示体３に入射する。表示体３に入射する位置は、入射したレンズアレイ５の幅ｄの内側となる。   The light incident from the vicinity of the apex of the lens array 5 passes through the lens array 5 and the lens sheet 4 and enters the display body 3. The position incident on the display body 3 is inside the width d of the incident lens array 5.

すなわち、観察者は、太陽電池複合型表示体１を表示体３の表面に直交する正面付近の所定の角度内の観察区域Ａで観察した場合、表示体３に表示された内容を観察することが可能となる。また、観察区域Ａの両外側の太陽電池区域Ｂで観察した場合には、表示体３に表示された内容を観察することができないが、太陽電池２には太陽からの光が入射する。   That is, when an observer observes the solar cell composite display 1 in the observation area A within a predetermined angle near the front surface orthogonal to the surface of the display 3, the observer observes the content displayed on the display 3. Is possible. Further, when observed in the solar cell area B on both outer sides of the observation area A, the contents displayed on the display body 3 cannot be observed, but light from the sun enters the solar cell 2.

したがって、観察区域Ａと太陽電池区域Ｂを明確に分けられることができ、表示体３に表示される内容を把握できると共に、太陽電池２によって高出力で発電することが可能となる。   Therefore, the observation area A and the solar cell area B can be clearly divided, the contents displayed on the display body 3 can be grasped, and the solar cell 2 can generate electric power with high output.

なお、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、表示体３の表面に直交する正面中央付近の所定の角度内に観察区域Ａを設定し、観察区域Ａの両外側に太陽電池区域Ｂを設定したが、これに限る必要はない。例えば、本実施形態の太陽電池複合型表示体１とは逆に観察区域Ａと太陽電池区域Ｂを設定してもよい。   In the solar cell composite display 1 of the present embodiment, the observation area A is set within a predetermined angle near the front center orthogonal to the surface of the display 3, and the solar cell area B is located on both outer sides of the observation area A. However, it is not necessary to be limited to this. For example, you may set the observation area A and the solar cell area B contrary to the solar cell composite display body 1 of this embodiment.

図４は、他の実施形態の太陽電池複合型表示体１を示す。   FIG. 4 shows a solar cell composite display 1 according to another embodiment.

図４に示すように、観察区域Ａと太陽電池区域Ｂを２つに設定し、太陽電池２と表示体３をそれぞれ観察区域Ａと太陽電池区域Ｂに対応するように、レンズアレイ５の幅ｄの内側で１つずつ設置してもよい。   As shown in FIG. 4, the width of the lens array 5 is set so that the observation area A and the solar cell area B are set to two, and the solar cell 2 and the display body 3 correspond to the observation area A and the solar cell area B, respectively. You may install one by one inside d.

図５は、参考例の太陽電池複合表示体１を示す。なお、図５に示す例は、参考例であり、本実施形態には含まれない。 FIG. 5 shows a solar cell composite display 1 of a reference example . Note that the example shown in FIG. 5 is a reference example and is not included in the present embodiment.

図５に示す実施形態の太陽電池複合型表示体１は、太陽電池２が表示体３から離間して設置される例である。表示体３が設置される平面で、表示体３のない部分は空間６が形成される。太陽電池２には、該空間６を通過した光が到達する。   The solar cell composite display body 1 of the embodiment shown in FIG. 5 is an example in which the solar cell 2 is installed separately from the display body 3. A space 6 is formed in a portion where the display body 3 is not provided on the plane where the display body 3 is installed. The light that has passed through the space 6 reaches the solar cell 2.

以上、本実施形態の太陽電池複合型表示体１は、太陽電池２と、画像が表示される表示体３と、太陽電池２及び表示体３を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシート４と、レンズシート４に対して太陽電池２及び表示体３とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有する複数のレンズアレイ５と、を備え、所定のレンズアレイ５から入射した光が所定のレンズアレイ５及びレンズシート４を透過し、表示体３に入射する位置は、所定のレンズアレイ５の幅の内側にあるので、観察区域と太陽電池区域を明確に分けられることができ、表示体に表示される内容を把握できると共に、太陽電池によって高出力で発電することが可能となる。   As described above, the solar cell composite display 1 of the present embodiment is installed so as to cover the solar cell 2, the display 3 on which an image is displayed, the solar cell 2 and the display 3 and has a refractive index greater than 1. A lens sheet 4 having a plurality of lens arrays 5 which are disposed on the opposite side of the lens sheet 4 from the solar cell 2 and the display body 3 and have a refractive index greater than 1, and from the predetermined lens array 5 The position where the incident light passes through the predetermined lens array 5 and the lens sheet 4 and enters the display body 3 is inside the width of the predetermined lens array 5, so that the observation area and the solar cell area can be clearly separated. Therefore, it is possible to grasp the contents displayed on the display body and to generate power with high output by the solar cell.

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、レンズシート４とレンズアレイ５は、一体に形成されるので、界面による影響を低減させることが可能となる。   Moreover, in the solar cell composite display body 1 of the present embodiment, the lens sheet 4 and the lens array 5 are integrally formed, so that the influence of the interface can be reduced.

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、太陽電池２と表示体３は、同一平面に区画を分けて設置されるので、太陽電池複合型表示体１を薄く形成することが可能となる。   Moreover, in the solar cell composite display body 1 of the present embodiment, the solar cell 2 and the display body 3 are installed separately on the same plane, so that the solar cell composite display body 1 can be formed thin. It becomes.

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、レンズアレイ５の焦点距離は、レンズシート４の厚みよりも長いので、観察区域と太陽電池区域をより明確に分けることが可能となる。   Moreover, in the solar cell composite display body 1 of the present embodiment, the focal length of the lens array 5 is longer than the thickness of the lens sheet 4, so that the observation area and the solar cell area can be more clearly separated.

また、本実施形態の太陽電池複合型表示体１では、レンズアレイ５の焦点距離ｆは、レンズシート４の厚みｈの２倍以上の長さであるので、観察区域と太陽電池区域をより明確に分けることが可能となる。   In the solar cell composite display 1 of the present embodiment, the focal length f of the lens array 5 is more than twice the thickness h of the lens sheet 4, so that the observation area and the solar cell area are more clearly defined. It becomes possible to divide into.

以上、太陽電池複合型表示体１をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。   As described above, the solar cell composite display 1 has been described based on some examples, but the present invention is not limited to these examples, and various combinations or modifications are possible.

１…太陽電池複合型表示体
２…太陽電池
３…表示体
４…レンズシート
５…レンズアレイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar cell composite type display body 2 ... Solar cell 3 ... Display body 4 ... Lens sheet 5 ... Lens array

Claims (4)

太陽電池と、
画像が表示される表示体と、
前記太陽電池及び前記表示体を覆うように設置され、１より大きい屈折率を有するレンズシートと、
前記レンズシートに対して前記太陽電池及び前記表示体とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有する複数のレンズアレイと、
を備え、
所定の前記レンズアレイから入射した光が前記所定のレンズアレイ及び前記レンズシートを透過し、前記表示体に入射する位置は、前記所定のレンズアレイの幅の内側にあり、
前記太陽電池と前記表示体は、同一平面に区画を分けて設置され、前記同一平面に直交する方向では重ならない
ことを特徴とする太陽電池複合型表示体。 Solar cells,
A display on which an image is displayed;
A lens sheet installed so as to cover the solar cell and the display body and having a refractive index greater than 1,
A plurality of lens arrays installed on a side opposite to the solar cell and the display body with respect to the lens sheet, and having a refractive index greater than 1.
With
Light incident from a predetermined said lens array is transmitted through the predetermined lens array and the lens sheet, a position incident on the display body, Ri inside near the width of the predetermined lens array,
The solar cell composite display body, wherein the solar cell and the display body are installed in a same plane and divided into sections, and do not overlap in a direction orthogonal to the same plane . 前記レンズシートと前記レンズアレイは、一体に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池複合型表示体。 The solar cell composite display according to claim 1, wherein the lens sheet and the lens array are integrally formed. 前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みよりも長い
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池複合型表示体。 Focal length, the solar cell composite display of claim 1 or 2, characterized in that longer than the thickness of the lens sheet of the lens array. 前記レンズアレイの焦点距離は、前記レンズシートの厚みの２倍以上の長さである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の太陽電池複合型表示体。 Focal length of the lens array, the solar cell composite display as claimed in any one of claims 1 to 3, characterized in that it is more than twice the length of the thickness of the lens sheet.
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