JP7200331B1 - Display device - Google Patents

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Abstract

Figure 0007200331000001

【課題】屋外で昼夜ともに使用可能であり、広い表示面積を確保できる表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、太陽光発電パネル、バッテリ、表示用板、発光部、制御部を備える。太陽光発電パネルは、所定の透明度を有する。バッテリは、太陽光発電パネルで発電された電気を蓄電する。表示用板は、太陽光発電パネルとあらかじめ定めた間隔で平行に配置されており、高い透過性を有する。また、表示用板の太陽光発電パネル側の表面に表示内容が形成されている。発光部は、表示用板の断面から光を入射する位置に配置され、バッテリに蓄電された電気で発光する。制御部は、発光部を制御する。
【選択図】図１

Figure 0007200331000001

A display device that can be used outdoors both day and night and that can secure a large display area is provided.
A display device includes a photovoltaic panel, a battery, a display board, a light emitting section, and a control section. A photovoltaic panel has a certain degree of transparency. The battery stores electricity generated by the photovoltaic panel. The display plate is arranged parallel to the photovoltaic panel at a predetermined interval and has high transparency. In addition, display contents are formed on the surface of the display plate on the side of the photovoltaic power generation panel. The light-emitting portion is arranged at a position where light is incident from the cross section of the display plate, and emits light using electricity stored in the battery. The controller controls the light emitter.
[Selection drawing] Fig. 1

Description

特許法第３０条第２項適用 ２０２１年２月１９日に道の駅うみんぴあ大飯において開催されたうみんぴあ大飯ウォークラリーにおいて公開Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies Published at the Uminpia Ohi Walk Rally held at Roadside Station Uminpia Ohi on February 19, 2021

本発明は、屋外に設置される表示装置（看板）に関する。 The present invention relates to a display device (signboard) installed outdoors.

太陽光発電と表示機能（看板）を組み合わせた従来技術として、特許文献１および非特許文献１などが知られている。特許文献１の技術は、ビルなどの窓ガラスもしくは壁面に配置する技術であり、『発電，導光板によるサインの標示、室内への採光が可能となる太陽電池内蔵・採光機能付きの広告板サインを提供することを目的』としている（特許文献１、段落０００５）。また、『ガラス導光板サインは、高透過ガラスの裏面にセラミック系印刷発光インクでシルク印刷を行うことで、ＬＥＤ光源から透過した光は反射ドットにより、反射と屈折の法則によってガラス面に発光することができる。また、反射ドットの密度を制御することにより、ガラス面のグラデーション全面又は部分的な発光が可能となる。』と記載されている（特許文献１、段落０００８）。非特許文献１の技術は屋外に配置する技術であり、表示機能を上側、太陽光発電機能を下側に配置している。また、特許文献２の技術は表示装置ではないが、特許文献２にはビルの窓などに設置する太陽電池モジュールが示されている。 Patent Document 1, Non-Patent Document 1, and the like are known as conventional technologies that combine photovoltaic power generation and a display function (signboard). The technology of Patent Document 1 is a technology that is placed on the window glass or wall surface of a building, etc., and is a "advertising board sign with a built-in solar battery and lighting function that enables power generation, sign display with a light guide plate, and daylighting into the room. is intended to provide "(Patent Document 1, paragraph 0005). In addition, "The glass light guide plate sign is silk-printed with ceramic-based luminescent ink on the back of the high-transmittance glass, and the light transmitted from the LED light source emits light on the glass surface by the reflection dot, according to the law of reflection and refraction. be able to. Further, by controlling the density of the reflective dots, it becomes possible to emit light entirely or partially with the gradation on the glass surface. ] (Patent Document 1, paragraph 0008). The technique of Non-Patent Document 1 is a technique for arranging outdoors, and the display function is arranged on the upper side and the solar power generation function is arranged on the lower side. Moreover, although the technology of Patent Document 2 is not a display device, Patent Document 2 discloses a solar cell module installed on a window of a building or the like.

特開２０１６－２１８２５３号公報JP 2016-218253 A 特開２０１３－０４８２２２号公報JP 2013-048222 A

ＳＰＨＥＬＡＲ社、“SMART SOLAR SIGN SYSTEM”，［令和３年９月２３日検索］、インターネット<http://sphelarpower.jp/product/pdf/smart_solar_sign_system.pdf>.SPHELAR, “SMART SOLAR SIGN SYSTEM”, [searched on September 23, 2021], Internet <http://sphelarpower.jp/product/pdf/smart_solar_sign_system.pdf>.

しかしながら、特許文献１に記載されている技術ではサイン本体に透明度がなく、設置場所によっては視界を遮る形となるため表示機能を十分には発揮できない。また、非特許文献１の技術では、表示面積が小さい。本発明は、屋外で昼夜ともに使用可能であり、広い表示面積を確保できる表示装置を提供することを目的とする。 However, in the technique described in Patent Document 1, the sign main body is not transparent, and depending on the installation location, the visibility is obstructed, so the display function cannot be sufficiently exhibited. In addition, the technique of Non-Patent Document 1 has a small display area. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device that can be used outdoors both day and night and that can secure a large display area.

本発明の表示装置（看板）は、太陽光発電パネル、バッテリ、表示用板、発光部、制御部を備える。太陽光発電パネルは、所定の透明度を有する。バッテリは、太陽光発電パネルで発電された電気を蓄電する。表示用板は、太陽光発電パネルとあらかじめ定めた間隔で平行に配置されており、高い透過性を有する。また、表示用板の太陽光発電パネル側の表面に表示内容が形成されている。発光部は、表示用板の断面から光を入射する位置に配置され、バッテリに蓄電された電気で発光する。制御部は、発光部を制御する。 A display device (signboard) of the present invention includes a photovoltaic panel, a battery, a display board, a light emitting section, and a control section. A photovoltaic panel has a certain degree of transparency. The battery stores electricity generated by the photovoltaic panel. The display plate is arranged parallel to the photovoltaic panel at a predetermined interval and has high transparency. In addition, display contents are formed on the surface of the display plate on the side of the photovoltaic power generation panel. The light-emitting portion is arranged at a position where light is incident from the cross section of the display plate, and emits light using electricity stored in the battery. The controller controls the light emitter.

本発明の表示装置によれば、太陽光発電パネルは所定の透明度を有するので、表示用板に形成された表示内容は視認可能である。また、バッテリを含んでいる。したがって、本発明の表示装置は、屋外で昼夜ともに使用可能であり、広い表示面積を確保できる。 According to the display device of the present invention, since the solar power panel has a predetermined transparency, the display content formed on the display plate can be visually recognized. It also contains a battery. Therefore, the display device of the present invention can be used outdoors both day and night, and can secure a large display area.

本発明の表示装置の側面の断面図。FIG. 2 is a side cross-sectional view of the display device of the present invention; 本発明の表示装置の正面の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the front of the display device of the present invention; 本発明の表示装置を実際に設置した例を示す第１の図。FIG. 1 is a first diagram showing an example in which the display device of the present invention is actually installed; 本発明の表示装置を実際に設置した例を示す第２の図。FIG. 2 is a second diagram showing an example in which the display device of the present invention is actually installed;

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Components having the same function are given the same number, and redundant description is omitted.

図１に本発明の表示装置の側面の断面図を示す。図２に本発明の表示装置の正面の断面図（表示用板側からみた図）を示す。図３と図４は、本発明の表示装置を実際に設置した例を示す図である。図３は昼間の様子であり、図４は夜間の様子である。表示装置１００は、太陽光発電パネル１１０、バッテリ１２０、表示用板１３０、発光部１４０、制御部１５０を備える。図１，２において、表示装置１００は地面９００内に基礎１９０も備える。太陽光発電パネル１１０と表示用板１３０の発光部１４０からの光が入射される断面以外の断面は、当該断面を覆う板１６０とコーキング材１６５によって接続されている。また、太陽光発電パネル１１０と表示用板１３０の下側に、太陽光発電パネル１１０と表示用板１３０の間の空間と外気とをつなぐ穴１７０を有する。穴１７０によって、太陽光発電パネル１１０と表示用板１３０の間の空間と外気の湿度を同程度に維持し、表示用板１３０が結露することを防いでいる。 FIG. 1 shows a side sectional view of the display device of the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the front of the display device of the present invention (viewed from the display plate side). 3 and 4 are diagrams showing an example in which the display device of the present invention is actually installed. FIG. 3 shows the state during the daytime, and FIG. 4 shows the state at night. The display device 100 includes a photovoltaic panel 110 , a battery 120 , a display board 130 , a light emitting section 140 and a control section 150 . 1 and 2, the display 100 also comprises a foundation 190 within the ground 900. In FIG. Sections of the photovoltaic panel 110 and the display board 130 other than the section where the light from the light emitting section 140 is incident are connected to the plate 160 covering the sections by the caulking material 165 . In addition, a hole 170 is provided below the photovoltaic panel 110 and the display plate 130 to connect the space between the photovoltaic panel 110 and the display plate 130 to the outside air. The hole 170 maintains the humidity of the space between the photovoltaic panel 110 and the display plate 130 and the outside air at the same level, and prevents the display plate 130 from condensation.

太陽光発電パネル１１０は、所定の透明度を有する。例えば、図１に示したように、ガラス板１１１と、ガラス板内に所定の開口率を有するように配置された球状太陽電池セル１１２を含むようにすれば、所定の透明度を確保できる。ただし、所定の透明度が得られるのであれば、球状太陽電池セルを用いる方法以外の方法を用いてもよい。なお、球状太陽電池セル１１２には、非特許文献１に示された球状太陽電池セル１１２を用いればよい。「所定の透明度」および「所定の開口率」とは、表示用板１３０に形成された表示内容が視認できる程度とすればよい。バッテリ１２０は、太陽光発電パネル１１０で発電された電気を蓄電する。球状太陽電池セル１１２で発電された電気をバッテリ１２０に充電する技術も非特許文献１に示された技術を利用すればよい。 The photovoltaic panel 110 has a certain degree of transparency. For example, as shown in FIG. 1, by including a glass plate 111 and spherical solar cells 112 arranged in the glass plate so as to have a predetermined aperture ratio, a predetermined transparency can be ensured. However, methods other than the method using spherical solar cells may be used as long as a predetermined degree of transparency can be obtained. As the spherical solar cell 112, the spherical solar cell 112 disclosed in Non-Patent Document 1 may be used. The “predetermined degree of transparency” and the “predetermined aperture ratio” should be such that the display content formed on the display plate 130 can be visually recognized. The battery 120 stores electricity generated by the photovoltaic panel 110 . The technique of charging the battery 120 with the electricity generated by the spherical solar cell 112 may also use the technique shown in Non-Patent Document 1.

表示用板１３０は、太陽光発電パネル１１０とあらかじめ定めた間隔で平行に配置されており、高い透過性を有する。表示用板１３０には、アクリル板もしくは高透過ガラスを利用すればよい。透過率が通常のガラスと同程度のガラスでは表示内容は十分には視認できない。太陽光発電パネル１１０のガラス板１１１には、強化ガラスを用いることが望まれる。したがって、表示内容１３２はガラス板１１１に形成するのではなく、アクリル板のように透過性が高い材料の板に形成するべきである。また、表示内容１３２は、表示用板１３０の太陽光発電パネル１１０側の表面に形成される。 The display plate 130 is arranged parallel to the photovoltaic panel 110 at a predetermined interval and has high transparency. An acrylic plate or high-transmission glass may be used for the display plate 130 . Displayed contents cannot be sufficiently visually recognized with glass having a transmittance similar to that of ordinary glass. It is desirable to use tempered glass for the glass plate 111 of the photovoltaic panel 110 . Therefore, the display content 132 should not be formed on the glass plate 111, but should be formed on a plate of a highly transparent material such as an acrylic plate. In addition, the display content 132 is formed on the surface of the display board 130 on the photovoltaic panel 110 side.

発光部１４０は、表示用板１３０の断面から光を入射する位置に配置される。また、発光部１４０は、バッテリ１２０に蓄電された電気で発光する。発光部１４０にはＬＥＤなどの低消費電力な光源を用いればよい。なお、バッテリ１２０の容量は、天候が悪くてもあらかじめ定めた日数、発光部１４０を発光できる容量にすればよい。あらかじめ定めた日数とは、例えば４日であるが、これに限定する必要はない。 The light emitting part 140 is arranged at a position where light is incident from the cross section of the display plate 130 . Also, the light emitting unit 140 emits light using the electricity stored in the battery 120 . A low power consumption light source such as an LED may be used for the light emitting unit 140 . It should be noted that the capacity of the battery 120 may be set to a capacity that allows the light emitting unit 140 to emit light for a predetermined number of days even when the weather is bad. The predetermined number of days is, for example, four days, but it is not necessary to be limited to this.

なお、太陽光発電パネル１１０と表示用板１３０は、板の法線方向を水平方向とすればよい。発光部１４０からの光が入射される断面は、下側もしくは横側とすればよい。発光部１４０を下側もしくは横側に配置すれば、表示装置１００の上を小さくできるので、すっきりとした表示装置にでき、デザイン性を高くしやすい。また、表示用板１３０は、発光部１４０からの光が入射される断面以外の断面は白色にすればよい。入射された光によって効率よく表示内容１３２を明るくするためには、断面で光を散乱させるのが望ましい。したがって、断面を鏡のような光を反射する状態にするよりも、光を散乱させる状態にすることが望ましい。例えば、断面に白色のカッティングシート１３１を貼ればよい。また、表示内容１３２は、白色のシートで形成すればよい。例えば、白いカッティングシートを用いればよい。 It should be noted that the solar panel 110 and the display plate 130 may be arranged such that the normal direction of the plate is horizontal. The cross section into which the light from the light emitting section 140 is incident may be the lower side or the lateral side. By arranging the light emitting section 140 on the lower side or on the lateral side, the top of the display device 100 can be made smaller, so that the display device can be neat and the design can be easily improved. In addition, the display plate 130 may have a white cross section other than the cross section where the light from the light emitting section 140 is incident. In order to efficiently brighten the display content 132 with the incident light, it is desirable to scatter the light at the cross section. Therefore, it is desirable to have the cross-section in a light-scattering state rather than in a mirror-like light-reflecting state. For example, a white cutting sheet 131 may be pasted on the cross section. Also, the display content 132 may be formed from a white sheet. For example, a white cutting sheet may be used.

制御部１５０は、発光部１４０を制御する。例えば、制御部１５０は、太陽光発電パネル１１０による発電量があらかじめ定めた値を下回ったときに、発光部１４０を発光させる。発電量が低いということは暗くなっていることを示しているからである。このように周辺の明るさを検知すれば、明るさを検知するセンサが不要である。 Control unit 150 controls light emitting unit 140 . For example, the control unit 150 causes the light emitting unit 140 to emit light when the amount of power generated by the photovoltaic power generation panel 110 falls below a predetermined value. This is because low power generation indicates that it is getting dark. If the surrounding brightness is detected in this way, a sensor for detecting brightness is unnecessary.

コーキング材１６５は、太陽光発電パネル１１０と表示用板１３０の膨張率の違いを吸収できるように形成されている。特に、表示用板１３０にアクリルを用いた場合、太陽光発電パネル１１０と表示用板１３０の熱膨張率の違いが大きいため、コーキング材１６５は重要である。 The caulking material 165 is formed so as to absorb the difference in expansion coefficient between the photovoltaic panel 110 and the display board 130 . In particular, when acrylic is used for the display board 130, the caulking material 165 is important because there is a large difference in coefficient of thermal expansion between the photovoltaic panel 110 and the display board 130. FIG.

本発明の表示装置によれば、太陽光発電パネルは球状太陽電池セルを所定の開口率を有するように配置しているので、所定の透明度を有する。よって、遮蔽物として視界を遮らず、表示用板に形成された表示内容（表示用板の文字など）は視認可能である。また、球状太陽電池セルとバッテリを含んでいる。したがって、本発明の表示装置は、電力ケーブルによって電力を供給しなくても屋外で昼夜ともに使用可能であり、広い表示面積を確保できる。また、本発明の表示装置であれば、表示用板１３０が透明なので、太陽光発電パネル１１０が北側となる配置でも問題ないし、太陽光発電パネル１１０が東側もしくは西側となっても問題ない。つまり、本発明の表示装置であれば、広い表示面積を確保しながら、表示用板の方向は方位を気にすることなく配置できる。 According to the display device of the present invention, the solar panel has the predetermined transparency because the spherical solar cells are arranged to have the predetermined aperture ratio. Therefore, the display content formed on the display plate (characters on the display plate, etc.) can be visually recognized without obstructing the field of view as a shield. It also includes a spherical solar cell and a battery. Therefore, the display device of the present invention can be used outdoors day and night without supplying power through a power cable, and can secure a large display area. Further, in the display device of the present invention, since the display plate 130 is transparent, there is no problem even if the photovoltaic panel 110 is placed on the north side, and there is no problem even if the photovoltaic panel 110 is placed on the east side or the west side. In other words, with the display device of the present invention, the display plate can be arranged without worrying about the azimuth while securing a large display area.

１９２１年２月１９～２１日に、図３，４に示した表示装置１００などを用いて実証実験を行った。実際の表示装置において、屋外で昼夜ともに使用可能であり、広い表示面積を確保できることを確認できた。 From February 19 to 21, 1921, demonstration experiments were conducted using the display device 100 shown in FIGS. It was confirmed that an actual display device can be used outdoors both day and night, and that a large display area can be secured.

１００ 表示装置 １１０ 太陽光発電パネル
１１１ ガラス板 １１２ 球状太陽電池セル
１２０ バッテリ １３０ 表示用板
１３１ カッティングシート １３２ 表示内容
１４０ 発光部 １５０ 制御部
１６０ 板 １６５ コーキング材
１７０ 穴 １９０ 基礎 REFERENCE SIGNS LIST 100 display device 110 photovoltaic panel 111 glass plate 112 spherical solar cell 120 battery 130 display plate 131 cutting sheet 132 display content 140 light emitting unit 150 control unit 160 plate 165 caulking material 170 hole 190 foundation

Claims (5)

所定の透明度を有する太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルで発電された電気を蓄電するバッテリと、
前記太陽光発電パネルとあらかじめ定めた間隔だけ離れて平行に配置された透過性の高い透明な表示用板と、
前記表示用板の断面から光を入射する位置に配置され、前記バッテリに蓄電された電気で発光する発光部と、
前記発光部を制御する制御部と、
を備え、
前記表示用板には、白色のシートで表示内容が形成されており、
前記表示用板の前記太陽光発電パネル側の表面に前記表示内容が形成されており、
前記所定の透明度は、前記太陽光発電パネルを通して前記表示内容を視認できる程度である
ことを特徴とする表示装置。 a photovoltaic panel having a predetermined degree of transparency;
a battery that stores electricity generated by the photovoltaic panel;
A transparent display plate with high transmittance arranged in parallel with the photovoltaic panel at a predetermined interval;
a light-emitting unit that is arranged at a position where light is incident from the cross section of the display plate and that emits light using electricity stored in the battery;
a control unit that controls the light emitting unit;
with
Display content is formed on the display board with a white sheet,
The display content is formed on the surface of the display plate on the solar panel side,
The display device, wherein the predetermined transparency is such that the display content can be visually recognized through the solar panel. 請求項１記載の表示装置であって、
前記表示用板は、前記発光部からの光が入射される断面以外の断面は白色である
ことを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1,
A display device, wherein the display plate has a white cross section other than the cross section where the light from the light emitting section is incident. 請求項１または２記載の表示装置であって、
前記太陽光発電パネルと前記表示用板は、板の法線方向が水平方向であり、
前記発光部からの光が入射される断面は、下側もしくは横側であり、
前記太陽光発電パネルと前記表示用板の前記発光部からの光が入射される断面以外の断面は、当該断面を覆う板とコーキング材によって接続されており、
前記太陽光発電パネルと前記表示用板の下側に、前記太陽光発電パネルと前記表示用板の間の空間と外気とをつなぐ穴を有する
ことを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1 or 2,
The photovoltaic panel and the display plate have a normal direction of the plate in a horizontal direction,
the cross section where the light from the light emitting part is incident is the lower side or the side side,
Sections of the photovoltaic panel and the display plate other than the section where the light from the light emitting portion is incident are connected to a plate covering the section by a caulking material,
A display device, comprising: a hole connecting a space between the solar power generation panel and the display plate to outside air on a lower side of the solar power generation panel and the display plate. 請求項１～３のいずれかに記載の表示装置であって、
前記制御部は、前記太陽光発電パネルによる発電量があらかじめ定めた値を下回ったときに、前記発光部を発光させる
ことを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 3,
A display device, wherein the control unit causes the light emitting unit to emit light when the amount of power generated by the solar power generation panel falls below a predetermined value. 請求項１～４のいずれかに記載の表示装置であって、
前記太陽光発電パネルは、ガラス板と、前記ガラス板内に所定の開口率を有するように配置された球状太陽電池セルを含む
ことを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4,
A display device, wherein the photovoltaic panel includes a glass plate and spherical solar cells arranged in the glass plate so as to have a predetermined aperture ratio.
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