集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置及び集光型太陽光発電システム
【課題】表示性や装飾性を持つ安価な集光型太陽光発電装置とする。
【解決手段】縦横配置した各集光レンズ１４ａの後側に発電素子１２を配置した集光型太陽光発電パネルＰを縦横に設けて集光型太陽光発電装置とする。パネルＰ内の各発電素子１２の周りに複数の画像Ｗの一部ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４が描かれている。この各パネルＰが太陽に追日し左右上下に振れると、この装置の前方定位置で見ている人は、集光レンズ１４ａの特性から、その集光レンズ１４ａを通して確認できる画像がパネルＰの振れた角度（方位回転角θ、迎え角α）によって異なるため、各画像をその振れ角度に応じたものとすれば、例えば、上側に振れれば、「Ｙ」、下側に振れれば、「Ｂ」、右側に振れれば、「Ｇ」、左側に振れれば、「Ｒ」がそれぞれ表れる。このため、太陽の動きに伴ってその表れる文字等の画像を変化させることができ、その時刻に応じたメッセージ等を表示することができる。
【解決手段】縦横配置した各集光レンズ１４ａの後側に発電素子１２を配置した集光型太陽光発電パネルＰを縦横に設けて集光型太陽光発電装置とする。パネルＰ内の各発電素子１２の周りに複数の画像Ｗの一部ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４が描かれている。この各パネルＰが太陽に追日し左右上下に振れると、この装置の前方定位置で見ている人は、集光レンズ１４ａの特性から、その集光レンズ１４ａを通して確認できる画像がパネルＰの振れた角度（方位回転角θ、迎え角α）によって異なるため、各画像をその振れ角度に応じたものとすれば、例えば、上側に振れれば、「Ｙ」、下側に振れれば、「Ｂ」、右側に振れれば、「Ｇ」、左側に振れれば、「Ｒ」がそれぞれ表れる。このため、太陽の動きに伴ってその表れる文字等の画像を変化させることができ、その時刻に応じたメッセージ等を表示することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示性や装飾性を持たせた集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置及び集光型太陽光発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電パネルは、発電素子（セル）の多数を平面状に隣接して配列したものが一般的であり、光を吸収するという特殊性から、その受光面は全面黒色が一般的である。
一方、フレネルレンズ等の集光レンズで太陽光を集光して発電素子に照射し太陽光エネルギーを濃縮して発電する集光型太陽光発電パネルがあり、この集光型太陽光発電パネルは、太陽を追日する架台に設置されていて、設置面積当りの発電効率の高いことから注目されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この集光型太陽光発電パネルは、図２を参照して説明すると、各集光レンズ１４ａに対して一つの発電素子１２が設けられ、例えば、我国においては、その集光レンズ１４ａに照射する太陽光の約７０％をなす直達光が集光レンズ１４ａによって集められ（集光され）発電素子１２に照射されて発電し、太陽光の残り約３０％の散乱光はその発電素子１２の周りに照射する。このとき、追日精度の低下によって、その集光位置がズレて発電素子１２周りの機器に障害が生じることを無くすため、各発電素子１２の受光部のみを透孔とした保護カバーを受光面（集光板１４裏側）全面に設けている（発電素子１２の周り全面を保護カバーで被っている）。
また、太陽光発電パネル内に、種々の色の発光素子を設けて表示性や装飾性を持たせる技術がある（特許文献２段落００２２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８９８９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記一般的な太陽光発電パネルはその受光面の全面が黒色とされているため、装飾性がなく、美観的に優れたものではない。
また、発光素子を設けて表示性や装飾性を持たせた技術も、その発光素子のみにその表示性等を依存しており、また、その技術の太陽光発電パネルは集光型ではなく、見る方向における表示性等の変化は殆どなく、おもしろさに欠ける。
【０００６】
この発明は、集光レンズの特性を生かして表示性や装飾性の高い集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置及び集光型太陽光発電システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するため、この発明は、まず、集光型太陽光発電パネルにおいては、発電素子の周りには散乱光が照射して反射しているため、その反射する面を集光レンズを通して見ること（確認すること）ができる点に着目したのである。
つぎに、集光レンズは、その前面から見る方向によってそのレンズ後面にあるものが異なって見える点に着目したのである。
【０００８】
この発明は、その散乱光が反射する面を集光レンズを通して見ることでき、かつその見えるものが見る方向によって異なることに着目し、パネル受光面に対する複数の方向、例えば、右斜め下方、左斜め上方等の各方向から集光レンズを通して見た画像が異なるように発電素子の周りにその画像の一部を描くこととしたのである。すなわち、パネル受光面に対して複数の方向から見た際、その各方向から認識し得る（見える）意図された画像の一部（一画素）を各発電素子の周りに描き、各方向から、受光面を通して各発電素子周りの画像の一部の集合体として各画像を確認し得るようにしたのである。
このように、見る方向から視認できる画像、例えば、文字、絵等が変れば、従来になかった太陽光発電パネルとなって、その太陽光発電パネルは種々の表示性や装飾性を持つものとなる。因みに、発電素子の周りの画像の一部が一色であっても、集光レンズを通して確認できる画像は、見る方向によって色合いが異なるため、この発明においては、その一色の場合も含む。
【０００９】
この発明の集光型太陽光発電パネルに係る構成としては、基板と、この基板上に設けた光を電気に変換する発電素子と、その発電素子の上方に配置した集光レンズとを備える基本発電構成を複数並べて一体化した集光型太陽光発電パネルであって、各基本発電構成における基板上の発電素子以外の部分に配色部材を配置し、その１つ１つの前記基本発電構成の配色部材を１つの画素としてパネル全体で画像をなすようにした構成を採用することができる。
【００１０】
前記発電素子は種々のものが採用できるが、集光型としては、化合物半導体からなるものが好ましく、例えば、その化合物半導体はIII−Ｖ族化合物とすることができる。
前記集光レンズは、凸レンズ等の種々のものを採用できるが、薄くし得ることから、フレネルレンズが好ましい。
前記配色部材は、印刷物等の他から受けた光を反射して表示性や装飾性を持つ塗料等で描かれた板状表面に配色された部材であって、発光素子等の自分自身で発光して表示性や装飾性を持つものは含まない。
【００１１】
その配色する手段としては、前記基板上にその配色（画像）を描くのが一般的であるが、発電素子の周りに前記保護用カバーを設けた集光型太陽光発電パネルにあっては、そのカバー上に画像を描くこととなる。このカバーは、発電素子周りの機器の保護用としてではなく、この画像を描くための板でもよい。この板の場合、各発電素子の受光部のみを透孔とした態様に限らず、画像を描き得れば、その大きさ・形状は任意である。
その画像は、例えば、塗料等によって描くこととなるが、その塗料は高放熱性の機能を有するものが好ましい。
【００１２】
この構成において、前記配色部材の表面の色は各基本発電構成で異なるようにしたり、前記配色部材の表面は前記各基本発電構成において同じように分割され、その分割された領域の各々に配色が施されて、見る方向によって前記パネル全体で画像が異なるようにしたりすることができる。
【００１３】
また、前記配色部材に代えて発光素子を配置することもでき、前記基板上に発光素子及び発光素子以外の部分に反射部材を配置することもできる。このようにすれば、昼間のみならず、太陽光の無くなった夜間等においても、発光素子の発光によって各画像を表すことができる。反射部材はその発光を反射して輝きを鮮やかにする。
その発光素子用電力は、パネルに蓄電池を付設し、この蓄電池に発電素子によって得た昼間の電力を蓄え、その蓄電した電力を使用することができる。発光素子は、発光ダイオード等のみならず、液晶等の自分自身で発光して表示性や装飾性を持つもの全てを含む。
【００１４】
反射部材は、前記配色部材としたり、鏡等の配色部材とは異なるものとしたりすること
ができ、その全面が一色の場合は、白、青、緑等と任意であるが、白が好ましい。また、基本発電構成における配色部材に代る発光素子は一つに限らず、その配色部材の代用をなすのに必要な数であったり、その複数の場合、各発光色も異なるものであったりとし得る。
【００１５】
これらの集光型太陽光発電パネルは縦横に配置することによって図１に示す集光型太陽光発電装置（設備）やそれらを集めたメガソーラー装置（集光型太陽光発電システム）等とし得る。このとき、その１つ１つの前記集光型太陽光発電パネルが部分画像を成し、その複数の前記集光型太陽光発電パネル全体で１つの画像を成すようにすることができる。また、各集光型太陽光発電パネルでそれぞれ画像を表したり、集光型太陽光発電パネルのある群で１つの画像を表し、他は異なる画像を表したり、同複数の群でそれぞれ異なる各画像を表したりすることができる。
【００１６】
前記各集光型太陽光発電パネルを設置支持部に複数設置すれば、集光型太陽光発電装置とすることができ、その設置支持部を駆動する手段と太陽の位置を捕捉する手段とを備えて、太陽の位置に対して前記集光型太陽光発電パネルの受光面が正対するように前記集光型太陽光発電パネルを駆動するようにすることもできる。
また、前記各集光型太陽光発電装置を複数備えれば、集光型太陽光発電システムとなり、その複数の前記集光型太陽光発電装置全体（集光型太陽光発電システム）で１つの画像を成すようにしたり、各集光型太陽光発電装置でそれぞれ画像を表したり、集光型太陽光発電装置のある群で１つの画像を表し、他は異なる画像を表したり、同複数の群でそれぞれ画像を表したりすることができる。このとき、空から見たら、１つの大きな画像をなし、地上から見たら、一つ以上の小さな画像をなすようにすることもできる。
【００１７】
前記設置支持部でもって、前記集光型太陽光発電パネル等を太陽追日機能を有するものとすれば、同一の位置から見た場合、太陽光発電パネルの太陽に向く方向変化（太陽への追日）に伴って確認し得る（見える）画像も異なることとなる。例えば、太陽の移動に伴って太陽光発電パネルはその太陽に向くため、同一の位置から見た場合、朝、昼、夕方等において、異なる広告を表示したりすることができる。例えば、朝は、「おはよう」、夕方は「おかえり」等の表示を行い得る。また、例えば、同一場所を通る電車に乗った人からは、朝は「おはようございます。元気で！」、昼前は、「もうすぐ、お昼ですよ！」、昼過ぎは「さあ、一がんばり！」、夕方は「お疲れ様、気を付けてお帰りください。」等のあいさつ（挨拶）、「安全（あんぜん）」「品質（ひんしつ）」「環境（かんきょう）」「開発（かいはつ）」等のメッセージを表示できる。
発光素子を有するものにあっては、夜間においても、それらの各種の模様、例えば、広告・宣伝・キャラクターは勿論のこと、星空等を表すことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明は、集光レンズの特性でもって見る方向により異なる画像を認識し得るようにしたので、表示性（メッセージ性）や装飾性の高い集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置又は集光型太陽光発電システムとし得る。すなわち、太陽光発電パネルのみならずメッセージボードの機能を持つものとし得る。このとき、画像の一部を他から受けた光を反射して表示性や装飾性を持つ塗料等で描かれたものとすれば、安価にしてその表示性や装飾性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る集光型太陽光発電装置の一例の斜視図
【図２】同太陽光発電パネルの一部切り欠き斜視図
【図３】この発明の一実施形態の要部平面図
【図４】同実施形態の配色部材の要部平面図
【図５】同実施形態の作用説明図
【図６】他の実施形態の一集光型太陽光発電パネルにおける配色部材の平面図
【図７】同実施形態の作用説明図
【図８】他の実施形態の配色部材の要部平面図
【図９】同実施形態の一集光型太陽光発電パネルにおける配色部材の平面図
【図１０】同実施形態の作用説明図
【図１１】他の実施形態の配色部材の要部平面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明は、縦横に集光レンズを配置し、その各集光レンズの後側（太陽と反対側）に発電素子を配置した集光型太陽光発電パネルにおいて、その受光面の複数の方向から集光レンズを通して見た前記受光面全体の画像が異なるように発電素子の周りに前記異なる各画像の一部を描いたものであり、例えば、図１に示す、複数の太陽光発電パネルＰを縦横に有する集光型太陽光発電装置に採用される。
【００２１】
この集光型太陽光発電装置は、追日架台Ｄに格子状のフレームＦをその追日架台Ｄに対して左右方向（追日架台Ｄの軸心周り）かつ上下方向（追日架台Ｄの軸心に沿う）に電動機等によってそれぞれ回動可能に取付け、このフレームＦに集光型太陽光発電パネルＰを縦横に配置したものである。この太陽光発電パネルＰの縦横の配列個数は任意である。また、この集光型太陽光発電装置を縦横に並べて集光型太陽光発電システム(設備）とする
こともできる。その集光型太陽光発電装置の縦横の配列個数も任意である。
【００２２】
この集光型太陽光発電パネルＰは、例えば、縦：８５０ｃｍ、横：６５０ｃｍ、厚さ：７０ｃｍ等として、一人で持ち運べる大きさ・重さ（軽量・薄型）とすることが好ましい。また、この程度の大きさであると、我国の薄型ＴＶ、ＬＥＤ照明器具等の生産技術の応用によって、集光板１４等の製作コストの低減や発電素子１２の自動実装等による低コスト化が可能である。
【００２３】
その各パネルＰの中央部に、太陽方位計（太陽追日計）Ｃ１、全天日射計Ｃ２及び太陽光直達光計Ｃ３が配置されており、太陽方位計Ｃ１によって太陽の位置（方位）を確認し、その確認信号に基づき、フレームＦが左右及び上下方向に動いて太陽に真っ直ぐ向く回転角θと迎え角αとされる。すなわち、常時、太陽の一日の運行に追日して、東方向から西方向へ太陽光発電パネルＰの受光面を可動とする方位角（回転角θ）に制御され、太陽高度が低い日の出から高度の高い昼そして再び高度の低くなる日没まで太陽の一日の高度変化に追日して、仰角方向に太陽光発電パネルＰの受光面を可動とする仰角（迎え角α）に制御されて、パネル受光面を発電効率が最良となる、太陽に向かって各太陽光発電パネルＰ（受光面）が真っ直ぐ（直角）に向く（受光面が正対する）状態とされる。
【００２４】
また、全天日射計Ｃ２によって全天空の日射量を検出し、太陽光直達光計Ｃ３によって直達光の日射量を検出し、それらの検出量と発電量との対比によって発電効率等が計算される。
この３つの太陽方位計Ｃ１、太陽光照度全天日射計Ｃ２及び太陽光直達光計Ｃ３の周りには口、眉毛に相当する模様ａ、ｂが描かれており、この模様ａ、ｂによって、太陽方位計Ｃ１、太陽光照度全天日射計Ｃ２が人の目、太陽光直達光計Ｃ３が同鼻に相当して擬人化されたものとなっている。また、太陽方位計Ｃ１、全天日射計Ｃ２及び太陽光直達光計Ｃ３が太陽光発電パネルＰの縦横配列した中央部に位置することは、フレームＦの経年に伴う反りに基づく各計器Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の全体フレームに対するズレ（検出方向のズレ）が少ないため、検出精度の劣化が少ない利点がある。
【００２５】
太陽光発電パネルＰは、図２に示すように、四角枠状の金属製箱フレーム１０内に高放
熱基板１１が設けられ、その基板１１上にIII−Ｖ族化合物半導体からなる小型の発電素
子（例えば、一辺５ｍｍ正四角）１２が縦横に配置されている。この例では、図２、図３に示すように、高放熱基板１１上に、上下方向等間隔に１６個の発電素子１２を直線上に直列配置した基板を１単位とし、その１単位を１２列並列に実装している。
【００２６】
箱フレーム１０の前面はフレネルレンズから成る集光レンズ（例えば、一辺５ｃｍ正四角）１４ａが縦横（縦：１６、横：１２）に配置された集光板１４によって被われており、各集光レンズ１４ａの中心が各発電素子１２にそれぞれ対向している。このため、集光レンズ１４ａによって集光された太陽光は発電素子１２にその多く（直達光）が照射されて効率的な発電がなされる。一方、発電素子１２の周りはその太陽光の散乱光の反射によってその周りの画像が確認されることとなる。図中、１３は集光型太陽光発電パネルＰで発電された電力を外部に導くケーブルである。また、この例では、集光レンズ１４ａを縦横４個を一体成形した集光板片を縦４枚、横３枚並べて集光板１４を形成しているが、集光板１４の大きさ・形状に応じて、その集光板片内の集光レンズ１４ａの縦横の数、及び集光板片の数は任意に決定し得る。
【００２７】
因みに、この種の太陽光発電パネルにおいては、発電効率が同じで、その受光面の大きさが同じであれば、太陽光の照射量も同じであって発電量も同じとなるが、この例では、縦：８５０ｃｍ、横：６５０ｃｍ、厚さ：７０ｃｍの集光板１４に１９２（１６×１２）個の小型発電素子１２を配置し、同一の大きさの受光面に対して、例えば、４８個の大型発電素子を設けた太陽光発電パネルに比べれば、各発電素子１２の周りのスペースが広くなるため、基板１１からの放熱性が高くなっている。
【００２８】
この発明は、このような集光型太陽光発電パネルＰにおいて、その各発電素子１２の周りに異なる画像Ｗの一部を形成し、その太陽光発電パネルＰ全面（受光面）に対する複数の方向から集光レンズ１４ａを通して見た画像Ｗが異なるようにしたことが特徴である。すなわち、一方向から見た各集光レンズ１４ａを通した集合画像Ｗが、例えば、「おはようございます」、「広告文字」、「広告画」等の表示性や、例えば、「花模様」等の装飾性を持つものとすることを特徴とする。このとき、その画像Ｗは、高放熱基板１１上又は発電素子１２の周りに保護用カバーがある場合にはそのカバー上に塗料等によって描く。この実施形態では、基板１１上に画像Ｗを描いているが、従来の保護カバーに描いた態様は、図２において、画像（画素ｗ）の描かれた板が保護カバーとなって、その下側に基板１１が位置することとなり、その保護カバーには、各集光レンズ１４ａの中心が対向する位置に透孔が形成されて集光レンズ１４ａによる集光がその透孔を通って各発電素子１２に照射されるようになっている。
【００２９】
その画像Ｗは、例えば、図３に示すように、一の発電素子１２とその発電素子１２に対応する一の集光レンズ１４ａとを一単位とし、その一単位の発電素子１２の周りを上下左右４等分に区画し、その４分割部分に、「赤」「青」「黄」「緑」の着色ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４を施すと（図３の左上端参照）、一の太陽光発電パネルＰにおけるフレーム１０内の前記集光板片に対応する部分は図４のような色配置となる。
因みに、この例では、左右上下の四方向から異なる画像Ｗを得ることができるため、表示装置（装飾装置）としては、一の発電素子１２の周りに４色からなる各色部分が、各画像の一部ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４をなすことからその各画像の一画素をなすと考えることもでき、この一の画素の集合（４個の画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４）と発電素子１２によって、請求項でいう一つの基本発電構成Ｌをなすこととなり、その各画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４が発電素子１２以外の部分の配色部材となる。
【００３０】
このように色配置された太陽光発電パネルＰは、例えば、パネルＰから１０メートル程離れた定置からその鉛直なパネルＰを見た場合、各集光レンズ１４ａへの視線がほほ平行
と考え得ると、図５（ａ）に示すように、パネルＰが上向き右傾斜した場合、人は、パネルＰの中心垂直軸に対して左側下方から見ることとなって、黄色のみを確認でき（黄色のみが表れ）、同図（ｂ）に示すように、パネルＰが下向き右傾斜した場合、人は、同左側上方から見ることとなって、緑色のみを確認でき（緑色のみが表れ）、同図（ｃ）に示すように、パネルＰが上向き左傾斜した場合、人は、同右側下方から見ることとなって、青色のみを確認でき（青色のみが表れ）、同図（ｄ）に示すように、パネルＰが下向き左傾斜した場合、人は、同右側上方から見ることとなって、赤色のみが確認できる（赤色のみが表れる）。
【００３１】
このとき、パネルＰの傾斜角度（人がパネルＰを見る角度）によって、一の集光レンズ１４ａを通して見える画像は、その集光レンズ１４ａに対応する基本発電構成が図３左角の鎖線で囲まれた部分Ｌである場合、その基本発電構成Ｌの画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４の全体ではなく、例えば、その基本発電構成部分Ｌ１に対応する集光レンズ１４ａを通して見た場合、その基本発電構成部分Ｌ１のみではなく、同Ｌ１の画素ｗ２、ｗ３と同Ｌ２の画素ｗ１、ｗ４を確認したり、同Ｌ２の画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４を確認したりする。このため、見る角度によって、縦横の各基本発電構成Ｌの各画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４の何れかがそれぞれ適宜選択的に一つづつ周期的に繰り返し確認されて画像Ｗが認識されることとなる。
【００３２】
なお、パネルＰに対して真っ直ぐに見る時（太陽光の方向から見る時）のみ、発電素子１２を確認し得るため、前記左側下方などのパネルＰを斜めに見る場合にはその発電素子１２は見えない。すなわち、発電素子１２は黒く極小さく見えるが、各色が見えるときにはその黒（黒点）は殆ど見えないため、発電素子１２による各画像への視覚上の影響は殆ど無視できる。
【００３３】
以上から理解できるように、各発電素子１２の周りの色配置パターン等を変えることによって、パネルＰの全面（受光面）を見る方向によって確認できる（表れる）画像（文字等）Ｗが変わることとなる。
このため、例えば、一のパネルＰにおいて、図６に示すように、そのフレーム１０内の各基本発電構成Ｌに「赤」「青」「黄」「緑」の着色ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４を施すと（図３と同様に、４つの枠（４つの着色部）で一つの発電素子１２の周りの各一画素を構成すると）、右側下方から見れば、図７（ａ）に示すように、青色によってその周りが黄色の「Ｂ」が確認でき（Ｂが表れ）、左側下方から見れば、同図（ｂ）に示すように、黄色によってその周りが青色の「Ｙ」が確認でき（Ｙが表れ）、右側上方から見れば、同図（ｃ）に示すように、赤色によってその周りが緑色の「Ｒ」が確認でき（Ｒが表れ）、左側上方から見れば、同図（ｄ）に示すように、緑色によってその周りが赤色の「Ｇ」が確認できる（Ｇが表れる）。ここでは、４種の例示を行なったが、４種に拘らない。
【００３４】
また、図８に示すように、一基本発電構成Ｌを縦横３等分割とし、その中央に発電素子１２を配置し、その発電素子１２の周りの８分割部の画素ｗ１に「赤色」、同ｗ２に「緑色」、同ｗ３に「灰色」、同ｗ４に「白色」、同ｗ５に「空色」、同ｗ６に「青色」、同ｗ７に「黄色」、同ｗ８に「桃色」を配色した。
このパネルＰから１０メートル程離れた定置からその鉛直なパネルＰを見たところ、パネルＰが上向き左傾斜した場合、受光面全面が「青色」、同左右に傾くことなく上向いた場合、同「黄色」、上向き右傾斜した場合、受光面全面が「桃色」、同上下に向くことなく左傾斜した場合、同「白色」、同上下に向くことなく右傾斜した場合、同「空色」、同下向き左傾斜した場合、同「灰色」、同左右に傾くことなく下向いた場合、同「緑色」、下向き右傾斜した場合、同「赤色」を確認できた。
【００３５】
さらに、図８において、図９に示すように種々の配色を行えば（画素ｗ１：赤色、ｗ２
：青色、ｗ３：黄色、ｗ４：緑色、ｗ５：橙色、ｗ６：黒色、ｗ７：白色、ｗ８：茶色）を形成すれば）、図１０（ａ）〜（ｈ）の画像を得ることができる。すなわち、左側上方から見れば、同図（ａ）の「あひる」を確認し、その状態から右側に徐々に移行（パネルＰに対して右側に移行）すると、まず、同図（ｂ）の「きつね」を確認し、パネルＰに対して真っ直ぐな位置を通り越すと、同図（ｃ）の「うさぎ」が確認された後、同図（ｄ）の「くじら」が確認される。同様に、左側下方から見れば、同図（ｅ）の「にわとり」を確認し、その状態から右側に徐々に移行（パネルＰに対して右側に移行）すると、まず、同図（ｆ）の「ねこ」を確認し、パネルＰに対して真っ直ぐな位置を通り越すと、同図（ｇ）の「ひよこ」が確認された後、同図（ｈ）の「ぺんぎん」を確認することができる。なお、各画像において、適宜に、各画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６、ｗ７、ｗ８の混ざり合った色、例えば、桃色等を確認できる。
【００３６】
以上から、理解できるように、各画像Ｗの各基本発電構成Ｌにおける画素ｗの作成の仕方は、各方向から見える画像Ｗに相当する画素ｗをその各基本発電構成の部位（分割部位）に配分する。例えば、前記「ひよこ」であれば、見える部分の各基本発電構成Ｌの部位にその「ひよこ」の画像Ｗの一画素ｗを配分する。
また、基本発電構成Ｌの分割数は、４、９、１６、２５、３６・・等と縦横等分割としたり、縦横の分割数を異ならせたり、分割を等分（均等分割）としなかったりと任意である。この分割度合によって確認し得る画像Ｗが異なる。分割数が９、２５などの奇数の場合は中央の分割枡に発電素子１２を設ければ良いが（図８参照）、１６、３６等の偶数の場合には中心分割枡がないため、例えば、図３、図１１に示すように、中心をなす４つの分割枡（画素ｗｎ、ｎ＝１、２、３・・・）の突き当たり角に所要のスペースを形成して発電素子１２を設けることとなる。このとき、その発電素子１２を設けた４つの分割枡に着色等して画素ｗｎを構成するものとし得る。また、前者の分割数が奇数の場合の中央分割枡も発電素子１２以外のスペースに着色等して画素ｗを構成するものとすることもできる。
【００３７】
前記基本発電構成Ｌの各配色部位が発電素子１２の周り均等分割で無い場合（不均等分割であれば）、画像がある見る角度の範囲で長く（長時間）確認し、同ある角度の範囲では短く（短時間）確認し得ることとなる。また、均等分割、不均等分割に拘わりなく、見る角度が連続的に変化すると、各画素ｗがコマ送りと同様になって、人間が走っているような動画を確認することもできる。さらに、発電素子１２を中心とした複数の同心円とした複数の配色画素とすることもでき、その配色は任意である。
なお、発電素子１２の周りの高放熱基板１１表面を全て同じ色とすれば、その集光型太陽光発電装置の所有者を表すもの、例えば、本出願人の「水色（空色）」とし得たり、各一画素が重なって見える場合は、中間色として認識したり、太陽光発電パネルＰの動きに伴って色等が変化するグラデーション効果を得ることができる。
【００３８】
また、一つの画像Ｗの一画素ｗを、基本発電構成Ｌの各分割部位にそれぞれ形成すれば、各分割部位が同じ画素となるため、パネルＰが傾いても、常に同じ画像を確認することをできる。
一方、発電素子１２の周りの高放熱基板１１表面（配色部材）を全て同じ色とすれば、その集光型太陽光発電装置の所有者を表すもの、例えば、本出願人の「水色（空色）」とし得たり、各一画素が重なって見える場合は、中間色として認識したり、太陽光発電パネルＰの動きに伴って色等が変化するグラデーション効果を得ることができる。
【００３９】
このように、図１の集光型太陽光発電装置における各太陽光発電パネルＰにおいて、上下左右斜め等の種々の複数の方向から見た時、それぞれ異なる文字等を表すようにすれば、例えば、追日架台Ｄの前方の定位置にいる人からは、太陽の移動に伴って各太陽光発電パネルＰが左右上下に振られるため、その異なる文字を確認する（表示される）こととな
る。例えば、朝は、左手前に傾くとすれば、前記の右側上方向の確認となり、昼近くは左上向きに傾き、前記の右側下方向の確認となり、昼過ぎは右上向きに傾き、前記の左側下方向の確認となり、夕方は右手前に傾き、前記の左側上方向の確認となる。
このため、その各方向に応じた文字を表現するようにすれば、例えば、朝は「おはようございます。元気で！」、昼前は、「もうすぐ、お昼ですよ！」、昼過ぎは「さあ、一がんばり！」、夕方は「お疲れ様、気を付けてお帰りください。」等を表示できることとなる。このとき、１パネルＰの表示文字は１文字に限らず、２文字、３文字等と任意であり、また、記号、顔の表情等も表現できる。
【００４０】
前記の表示は、図７、図１０から理解できるように、単なる文字のみならず、顔文字、富士山等の絵、広告等の各種のものを行なうことができ、例えば、プールの面積等に相当する大きな受光面積を有するメガソーラーであれば、ナスカの地上絵等の図案化された画像を表現し得る。また、コマ送りの動画を確認する（表現する）こともできる。
【００４１】
さらに、この太陽光発電パネルＰ内、太陽光発電装置又は太陽光発電システムの任意のパネルＰ内にＬＥＤ等の発光素子を装填し、昼間において発電した電力を蓄電池に蓄え、発電しない夜間においては、その蓄電池からの電力でもって前記発光素子の発光色でもって従来と同様のメーセージや装飾を表現させることもできる。このとき、その各発光素子の発光色が前記画像Ｗの一部ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４・・をなすようにすれば、パネルＰの受光面を異なる方向から見た場合、その異なる画像Ｗを確認（見ることが）できる。例えば、図４、図６、図９において、赤、青、黄、緑等の着色した箇所に同色の発光素子を配置し、夜間、各発光素子を発光させれば、その発光色によって、前記と同様な画像を認識することができる。
この発光素子を設けた構成は、前記の塗料等による画像と併用したり、併用せずに、その発光素子の発光色のみによって各画像を表すようにしたりすることもできる。
また、発光素子を、発電素子１２の周りに描かれた画像Ｗ（画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４・・ｗｎ）の単なる照明具とすることもできる。
【００４２】
なお、発電素子１２の周りの配色部材にもその表示に支障が生じない限りにおいて、シリコン製等の発電素子を配置して散乱光でもって発電し得るようにすることもできる。このとき、その発電素子に着色して配色部材と同様な表示を表すようにすることもできる。
また、この発明は、集光型太陽光発電パネルＰを縦横に設けた集光型太陽光発電装置に限らず、その集光型太陽光発電パネルＰ単体においても、また、集光型太陽光発電装置を縦横に並べた集光型太陽光発電システムにおいても採用することができることは勿論である。
以上から、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
Ｄ 集光型太陽光発電装置の追日架台
Ｆ 集光型太陽光発電装置のフレーム
Ｐ 集光型太陽光発電パネル
Ｗ 画像
ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６、ｗ７、ｗ８ 画像の一部（画素）
１０ 太陽光発電パネルの箱フレーム
１１ 高放熱基板
１２ 発電素子
１４ 集光板
１４ａ 集光レンズ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示性や装飾性を持たせた集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置及び集光型太陽光発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電パネルは、発電素子（セル）の多数を平面状に隣接して配列したものが一般的であり、光を吸収するという特殊性から、その受光面は全面黒色が一般的である。
一方、フレネルレンズ等の集光レンズで太陽光を集光して発電素子に照射し太陽光エネルギーを濃縮して発電する集光型太陽光発電パネルがあり、この集光型太陽光発電パネルは、太陽を追日する架台に設置されていて、設置面積当りの発電効率の高いことから注目されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この集光型太陽光発電パネルは、図２を参照して説明すると、各集光レンズ１４ａに対して一つの発電素子１２が設けられ、例えば、我国においては、その集光レンズ１４ａに照射する太陽光の約７０％をなす直達光が集光レンズ１４ａによって集められ（集光され）発電素子１２に照射されて発電し、太陽光の残り約３０％の散乱光はその発電素子１２の周りに照射する。このとき、追日精度の低下によって、その集光位置がズレて発電素子１２周りの機器に障害が生じることを無くすため、各発電素子１２の受光部のみを透孔とした保護カバーを受光面（集光板１４裏側）全面に設けている（発電素子１２の周り全面を保護カバーで被っている）。
また、太陽光発電パネル内に、種々の色の発光素子を設けて表示性や装飾性を持たせる技術がある（特許文献２段落００２２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８９８９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記一般的な太陽光発電パネルはその受光面の全面が黒色とされているため、装飾性がなく、美観的に優れたものではない。
また、発光素子を設けて表示性や装飾性を持たせた技術も、その発光素子のみにその表示性等を依存しており、また、その技術の太陽光発電パネルは集光型ではなく、見る方向における表示性等の変化は殆どなく、おもしろさに欠ける。
【０００６】
この発明は、集光レンズの特性を生かして表示性や装飾性の高い集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置及び集光型太陽光発電システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するため、この発明は、まず、集光型太陽光発電パネルにおいては、発電素子の周りには散乱光が照射して反射しているため、その反射する面を集光レンズを通して見ること（確認すること）ができる点に着目したのである。
つぎに、集光レンズは、その前面から見る方向によってそのレンズ後面にあるものが異なって見える点に着目したのである。
【０００８】
この発明は、その散乱光が反射する面を集光レンズを通して見ることでき、かつその見えるものが見る方向によって異なることに着目し、パネル受光面に対する複数の方向、例えば、右斜め下方、左斜め上方等の各方向から集光レンズを通して見た画像が異なるように発電素子の周りにその画像の一部を描くこととしたのである。すなわち、パネル受光面に対して複数の方向から見た際、その各方向から認識し得る（見える）意図された画像の一部（一画素）を各発電素子の周りに描き、各方向から、受光面を通して各発電素子周りの画像の一部の集合体として各画像を確認し得るようにしたのである。
このように、見る方向から視認できる画像、例えば、文字、絵等が変れば、従来になかった太陽光発電パネルとなって、その太陽光発電パネルは種々の表示性や装飾性を持つものとなる。因みに、発電素子の周りの画像の一部が一色であっても、集光レンズを通して確認できる画像は、見る方向によって色合いが異なるため、この発明においては、その一色の場合も含む。
【０００９】
この発明の集光型太陽光発電パネルに係る構成としては、基板と、この基板上に設けた光を電気に変換する発電素子と、その発電素子の上方に配置した集光レンズとを備える基本発電構成を複数並べて一体化した集光型太陽光発電パネルであって、各基本発電構成における基板上の発電素子以外の部分に配色部材を配置し、その１つ１つの前記基本発電構成の配色部材を１つの画素としてパネル全体で画像をなすようにした構成を採用することができる。
【００１０】
前記発電素子は種々のものが採用できるが、集光型としては、化合物半導体からなるものが好ましく、例えば、その化合物半導体はIII−Ｖ族化合物とすることができる。
前記集光レンズは、凸レンズ等の種々のものを採用できるが、薄くし得ることから、フレネルレンズが好ましい。
前記配色部材は、印刷物等の他から受けた光を反射して表示性や装飾性を持つ塗料等で描かれた板状表面に配色された部材であって、発光素子等の自分自身で発光して表示性や装飾性を持つものは含まない。
【００１１】
その配色する手段としては、前記基板上にその配色（画像）を描くのが一般的であるが、発電素子の周りに前記保護用カバーを設けた集光型太陽光発電パネルにあっては、そのカバー上に画像を描くこととなる。このカバーは、発電素子周りの機器の保護用としてではなく、この画像を描くための板でもよい。この板の場合、各発電素子の受光部のみを透孔とした態様に限らず、画像を描き得れば、その大きさ・形状は任意である。
その画像は、例えば、塗料等によって描くこととなるが、その塗料は高放熱性の機能を有するものが好ましい。
【００１２】
この構成において、前記配色部材の表面の色は各基本発電構成で異なるようにしたり、前記配色部材の表面は前記各基本発電構成において同じように分割され、その分割された領域の各々に配色が施されて、見る方向によって前記パネル全体で画像が異なるようにしたりすることができる。
【００１３】
また、前記配色部材に代えて発光素子を配置することもでき、前記基板上に発光素子及び発光素子以外の部分に反射部材を配置することもできる。このようにすれば、昼間のみならず、太陽光の無くなった夜間等においても、発光素子の発光によって各画像を表すことができる。反射部材はその発光を反射して輝きを鮮やかにする。
その発光素子用電力は、パネルに蓄電池を付設し、この蓄電池に発電素子によって得た昼間の電力を蓄え、その蓄電した電力を使用することができる。発光素子は、発光ダイオード等のみならず、液晶等の自分自身で発光して表示性や装飾性を持つもの全てを含む。
【００１４】
反射部材は、前記配色部材としたり、鏡等の配色部材とは異なるものとしたりすること
ができ、その全面が一色の場合は、白、青、緑等と任意であるが、白が好ましい。また、基本発電構成における配色部材に代る発光素子は一つに限らず、その配色部材の代用をなすのに必要な数であったり、その複数の場合、各発光色も異なるものであったりとし得る。
【００１５】
これらの集光型太陽光発電パネルは縦横に配置することによって図１に示す集光型太陽光発電装置（設備）やそれらを集めたメガソーラー装置（集光型太陽光発電システム）等とし得る。このとき、その１つ１つの前記集光型太陽光発電パネルが部分画像を成し、その複数の前記集光型太陽光発電パネル全体で１つの画像を成すようにすることができる。また、各集光型太陽光発電パネルでそれぞれ画像を表したり、集光型太陽光発電パネルのある群で１つの画像を表し、他は異なる画像を表したり、同複数の群でそれぞれ異なる各画像を表したりすることができる。
【００１６】
前記各集光型太陽光発電パネルを設置支持部に複数設置すれば、集光型太陽光発電装置とすることができ、その設置支持部を駆動する手段と太陽の位置を捕捉する手段とを備えて、太陽の位置に対して前記集光型太陽光発電パネルの受光面が正対するように前記集光型太陽光発電パネルを駆動するようにすることもできる。
また、前記各集光型太陽光発電装置を複数備えれば、集光型太陽光発電システムとなり、その複数の前記集光型太陽光発電装置全体（集光型太陽光発電システム）で１つの画像を成すようにしたり、各集光型太陽光発電装置でそれぞれ画像を表したり、集光型太陽光発電装置のある群で１つの画像を表し、他は異なる画像を表したり、同複数の群でそれぞれ画像を表したりすることができる。このとき、空から見たら、１つの大きな画像をなし、地上から見たら、一つ以上の小さな画像をなすようにすることもできる。
【００１７】
前記設置支持部でもって、前記集光型太陽光発電パネル等を太陽追日機能を有するものとすれば、同一の位置から見た場合、太陽光発電パネルの太陽に向く方向変化（太陽への追日）に伴って確認し得る（見える）画像も異なることとなる。例えば、太陽の移動に伴って太陽光発電パネルはその太陽に向くため、同一の位置から見た場合、朝、昼、夕方等において、異なる広告を表示したりすることができる。例えば、朝は、「おはよう」、夕方は「おかえり」等の表示を行い得る。また、例えば、同一場所を通る電車に乗った人からは、朝は「おはようございます。元気で！」、昼前は、「もうすぐ、お昼ですよ！」、昼過ぎは「さあ、一がんばり！」、夕方は「お疲れ様、気を付けてお帰りください。」等のあいさつ（挨拶）、「安全（あんぜん）」「品質（ひんしつ）」「環境（かんきょう）」「開発（かいはつ）」等のメッセージを表示できる。
発光素子を有するものにあっては、夜間においても、それらの各種の模様、例えば、広告・宣伝・キャラクターは勿論のこと、星空等を表すことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明は、集光レンズの特性でもって見る方向により異なる画像を認識し得るようにしたので、表示性（メッセージ性）や装飾性の高い集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置又は集光型太陽光発電システムとし得る。すなわち、太陽光発電パネルのみならずメッセージボードの機能を持つものとし得る。このとき、画像の一部を他から受けた光を反射して表示性や装飾性を持つ塗料等で描かれたものとすれば、安価にしてその表示性や装飾性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る集光型太陽光発電装置の一例の斜視図
【図２】同太陽光発電パネルの一部切り欠き斜視図
【図３】この発明の一実施形態の要部平面図
【図４】同実施形態の配色部材の要部平面図
【図５】同実施形態の作用説明図
【図６】他の実施形態の一集光型太陽光発電パネルにおける配色部材の平面図
【図７】同実施形態の作用説明図
【図８】他の実施形態の配色部材の要部平面図
【図９】同実施形態の一集光型太陽光発電パネルにおける配色部材の平面図
【図１０】同実施形態の作用説明図
【図１１】他の実施形態の配色部材の要部平面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明は、縦横に集光レンズを配置し、その各集光レンズの後側（太陽と反対側）に発電素子を配置した集光型太陽光発電パネルにおいて、その受光面の複数の方向から集光レンズを通して見た前記受光面全体の画像が異なるように発電素子の周りに前記異なる各画像の一部を描いたものであり、例えば、図１に示す、複数の太陽光発電パネルＰを縦横に有する集光型太陽光発電装置に採用される。
【００２１】
この集光型太陽光発電装置は、追日架台Ｄに格子状のフレームＦをその追日架台Ｄに対して左右方向（追日架台Ｄの軸心周り）かつ上下方向（追日架台Ｄの軸心に沿う）に電動機等によってそれぞれ回動可能に取付け、このフレームＦに集光型太陽光発電パネルＰを縦横に配置したものである。この太陽光発電パネルＰの縦横の配列個数は任意である。また、この集光型太陽光発電装置を縦横に並べて集光型太陽光発電システム(設備）とする
こともできる。その集光型太陽光発電装置の縦横の配列個数も任意である。
【００２２】
この集光型太陽光発電パネルＰは、例えば、縦：８５０ｃｍ、横：６５０ｃｍ、厚さ：７０ｃｍ等として、一人で持ち運べる大きさ・重さ（軽量・薄型）とすることが好ましい。また、この程度の大きさであると、我国の薄型ＴＶ、ＬＥＤ照明器具等の生産技術の応用によって、集光板１４等の製作コストの低減や発電素子１２の自動実装等による低コスト化が可能である。
【００２３】
その各パネルＰの中央部に、太陽方位計（太陽追日計）Ｃ１、全天日射計Ｃ２及び太陽光直達光計Ｃ３が配置されており、太陽方位計Ｃ１によって太陽の位置（方位）を確認し、その確認信号に基づき、フレームＦが左右及び上下方向に動いて太陽に真っ直ぐ向く回転角θと迎え角αとされる。すなわち、常時、太陽の一日の運行に追日して、東方向から西方向へ太陽光発電パネルＰの受光面を可動とする方位角（回転角θ）に制御され、太陽高度が低い日の出から高度の高い昼そして再び高度の低くなる日没まで太陽の一日の高度変化に追日して、仰角方向に太陽光発電パネルＰの受光面を可動とする仰角（迎え角α）に制御されて、パネル受光面を発電効率が最良となる、太陽に向かって各太陽光発電パネルＰ（受光面）が真っ直ぐ（直角）に向く（受光面が正対する）状態とされる。
【００２４】
また、全天日射計Ｃ２によって全天空の日射量を検出し、太陽光直達光計Ｃ３によって直達光の日射量を検出し、それらの検出量と発電量との対比によって発電効率等が計算される。
この３つの太陽方位計Ｃ１、太陽光照度全天日射計Ｃ２及び太陽光直達光計Ｃ３の周りには口、眉毛に相当する模様ａ、ｂが描かれており、この模様ａ、ｂによって、太陽方位計Ｃ１、太陽光照度全天日射計Ｃ２が人の目、太陽光直達光計Ｃ３が同鼻に相当して擬人化されたものとなっている。また、太陽方位計Ｃ１、全天日射計Ｃ２及び太陽光直達光計Ｃ３が太陽光発電パネルＰの縦横配列した中央部に位置することは、フレームＦの経年に伴う反りに基づく各計器Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の全体フレームに対するズレ（検出方向のズレ）が少ないため、検出精度の劣化が少ない利点がある。
【００２５】
太陽光発電パネルＰは、図２に示すように、四角枠状の金属製箱フレーム１０内に高放
熱基板１１が設けられ、その基板１１上にIII−Ｖ族化合物半導体からなる小型の発電素
子（例えば、一辺５ｍｍ正四角）１２が縦横に配置されている。この例では、図２、図３に示すように、高放熱基板１１上に、上下方向等間隔に１６個の発電素子１２を直線上に直列配置した基板を１単位とし、その１単位を１２列並列に実装している。
【００２６】
箱フレーム１０の前面はフレネルレンズから成る集光レンズ（例えば、一辺５ｃｍ正四角）１４ａが縦横（縦：１６、横：１２）に配置された集光板１４によって被われており、各集光レンズ１４ａの中心が各発電素子１２にそれぞれ対向している。このため、集光レンズ１４ａによって集光された太陽光は発電素子１２にその多く（直達光）が照射されて効率的な発電がなされる。一方、発電素子１２の周りはその太陽光の散乱光の反射によってその周りの画像が確認されることとなる。図中、１３は集光型太陽光発電パネルＰで発電された電力を外部に導くケーブルである。また、この例では、集光レンズ１４ａを縦横４個を一体成形した集光板片を縦４枚、横３枚並べて集光板１４を形成しているが、集光板１４の大きさ・形状に応じて、その集光板片内の集光レンズ１４ａの縦横の数、及び集光板片の数は任意に決定し得る。
【００２７】
因みに、この種の太陽光発電パネルにおいては、発電効率が同じで、その受光面の大きさが同じであれば、太陽光の照射量も同じであって発電量も同じとなるが、この例では、縦：８５０ｃｍ、横：６５０ｃｍ、厚さ：７０ｃｍの集光板１４に１９２（１６×１２）個の小型発電素子１２を配置し、同一の大きさの受光面に対して、例えば、４８個の大型発電素子を設けた太陽光発電パネルに比べれば、各発電素子１２の周りのスペースが広くなるため、基板１１からの放熱性が高くなっている。
【００２８】
この発明は、このような集光型太陽光発電パネルＰにおいて、その各発電素子１２の周りに異なる画像Ｗの一部を形成し、その太陽光発電パネルＰ全面（受光面）に対する複数の方向から集光レンズ１４ａを通して見た画像Ｗが異なるようにしたことが特徴である。すなわち、一方向から見た各集光レンズ１４ａを通した集合画像Ｗが、例えば、「おはようございます」、「広告文字」、「広告画」等の表示性や、例えば、「花模様」等の装飾性を持つものとすることを特徴とする。このとき、その画像Ｗは、高放熱基板１１上又は発電素子１２の周りに保護用カバーがある場合にはそのカバー上に塗料等によって描く。この実施形態では、基板１１上に画像Ｗを描いているが、従来の保護カバーに描いた態様は、図２において、画像（画素ｗ）の描かれた板が保護カバーとなって、その下側に基板１１が位置することとなり、その保護カバーには、各集光レンズ１４ａの中心が対向する位置に透孔が形成されて集光レンズ１４ａによる集光がその透孔を通って各発電素子１２に照射されるようになっている。
【００２９】
その画像Ｗは、例えば、図３に示すように、一の発電素子１２とその発電素子１２に対応する一の集光レンズ１４ａとを一単位とし、その一単位の発電素子１２の周りを上下左右４等分に区画し、その４分割部分に、「赤」「青」「黄」「緑」の着色ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４を施すと（図３の左上端参照）、一の太陽光発電パネルＰにおけるフレーム１０内の前記集光板片に対応する部分は図４のような色配置となる。
因みに、この例では、左右上下の四方向から異なる画像Ｗを得ることができるため、表示装置（装飾装置）としては、一の発電素子１２の周りに４色からなる各色部分が、各画像の一部ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４をなすことからその各画像の一画素をなすと考えることもでき、この一の画素の集合（４個の画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４）と発電素子１２によって、請求項でいう一つの基本発電構成Ｌをなすこととなり、その各画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４が発電素子１２以外の部分の配色部材となる。
【００３０】
このように色配置された太陽光発電パネルＰは、例えば、パネルＰから１０メートル程離れた定置からその鉛直なパネルＰを見た場合、各集光レンズ１４ａへの視線がほほ平行
と考え得ると、図５（ａ）に示すように、パネルＰが上向き右傾斜した場合、人は、パネルＰの中心垂直軸に対して左側下方から見ることとなって、黄色のみを確認でき（黄色のみが表れ）、同図（ｂ）に示すように、パネルＰが下向き右傾斜した場合、人は、同左側上方から見ることとなって、緑色のみを確認でき（緑色のみが表れ）、同図（ｃ）に示すように、パネルＰが上向き左傾斜した場合、人は、同右側下方から見ることとなって、青色のみを確認でき（青色のみが表れ）、同図（ｄ）に示すように、パネルＰが下向き左傾斜した場合、人は、同右側上方から見ることとなって、赤色のみが確認できる（赤色のみが表れる）。
【００３１】
このとき、パネルＰの傾斜角度（人がパネルＰを見る角度）によって、一の集光レンズ１４ａを通して見える画像は、その集光レンズ１４ａに対応する基本発電構成が図３左角の鎖線で囲まれた部分Ｌである場合、その基本発電構成Ｌの画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４の全体ではなく、例えば、その基本発電構成部分Ｌ１に対応する集光レンズ１４ａを通して見た場合、その基本発電構成部分Ｌ１のみではなく、同Ｌ１の画素ｗ２、ｗ３と同Ｌ２の画素ｗ１、ｗ４を確認したり、同Ｌ２の画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４を確認したりする。このため、見る角度によって、縦横の各基本発電構成Ｌの各画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４の何れかがそれぞれ適宜選択的に一つづつ周期的に繰り返し確認されて画像Ｗが認識されることとなる。
【００３２】
なお、パネルＰに対して真っ直ぐに見る時（太陽光の方向から見る時）のみ、発電素子１２を確認し得るため、前記左側下方などのパネルＰを斜めに見る場合にはその発電素子１２は見えない。すなわち、発電素子１２は黒く極小さく見えるが、各色が見えるときにはその黒（黒点）は殆ど見えないため、発電素子１２による各画像への視覚上の影響は殆ど無視できる。
【００３３】
以上から理解できるように、各発電素子１２の周りの色配置パターン等を変えることによって、パネルＰの全面（受光面）を見る方向によって確認できる（表れる）画像（文字等）Ｗが変わることとなる。
このため、例えば、一のパネルＰにおいて、図６に示すように、そのフレーム１０内の各基本発電構成Ｌに「赤」「青」「黄」「緑」の着色ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４を施すと（図３と同様に、４つの枠（４つの着色部）で一つの発電素子１２の周りの各一画素を構成すると）、右側下方から見れば、図７（ａ）に示すように、青色によってその周りが黄色の「Ｂ」が確認でき（Ｂが表れ）、左側下方から見れば、同図（ｂ）に示すように、黄色によってその周りが青色の「Ｙ」が確認でき（Ｙが表れ）、右側上方から見れば、同図（ｃ）に示すように、赤色によってその周りが緑色の「Ｒ」が確認でき（Ｒが表れ）、左側上方から見れば、同図（ｄ）に示すように、緑色によってその周りが赤色の「Ｇ」が確認できる（Ｇが表れる）。ここでは、４種の例示を行なったが、４種に拘らない。
【００３４】
また、図８に示すように、一基本発電構成Ｌを縦横３等分割とし、その中央に発電素子１２を配置し、その発電素子１２の周りの８分割部の画素ｗ１に「赤色」、同ｗ２に「緑色」、同ｗ３に「灰色」、同ｗ４に「白色」、同ｗ５に「空色」、同ｗ６に「青色」、同ｗ７に「黄色」、同ｗ８に「桃色」を配色した。
このパネルＰから１０メートル程離れた定置からその鉛直なパネルＰを見たところ、パネルＰが上向き左傾斜した場合、受光面全面が「青色」、同左右に傾くことなく上向いた場合、同「黄色」、上向き右傾斜した場合、受光面全面が「桃色」、同上下に向くことなく左傾斜した場合、同「白色」、同上下に向くことなく右傾斜した場合、同「空色」、同下向き左傾斜した場合、同「灰色」、同左右に傾くことなく下向いた場合、同「緑色」、下向き右傾斜した場合、同「赤色」を確認できた。
【００３５】
さらに、図８において、図９に示すように種々の配色を行えば（画素ｗ１：赤色、ｗ２
：青色、ｗ３：黄色、ｗ４：緑色、ｗ５：橙色、ｗ６：黒色、ｗ７：白色、ｗ８：茶色）を形成すれば）、図１０（ａ）〜（ｈ）の画像を得ることができる。すなわち、左側上方から見れば、同図（ａ）の「あひる」を確認し、その状態から右側に徐々に移行（パネルＰに対して右側に移行）すると、まず、同図（ｂ）の「きつね」を確認し、パネルＰに対して真っ直ぐな位置を通り越すと、同図（ｃ）の「うさぎ」が確認された後、同図（ｄ）の「くじら」が確認される。同様に、左側下方から見れば、同図（ｅ）の「にわとり」を確認し、その状態から右側に徐々に移行（パネルＰに対して右側に移行）すると、まず、同図（ｆ）の「ねこ」を確認し、パネルＰに対して真っ直ぐな位置を通り越すと、同図（ｇ）の「ひよこ」が確認された後、同図（ｈ）の「ぺんぎん」を確認することができる。なお、各画像において、適宜に、各画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６、ｗ７、ｗ８の混ざり合った色、例えば、桃色等を確認できる。
【００３６】
以上から、理解できるように、各画像Ｗの各基本発電構成Ｌにおける画素ｗの作成の仕方は、各方向から見える画像Ｗに相当する画素ｗをその各基本発電構成の部位（分割部位）に配分する。例えば、前記「ひよこ」であれば、見える部分の各基本発電構成Ｌの部位にその「ひよこ」の画像Ｗの一画素ｗを配分する。
また、基本発電構成Ｌの分割数は、４、９、１６、２５、３６・・等と縦横等分割としたり、縦横の分割数を異ならせたり、分割を等分（均等分割）としなかったりと任意である。この分割度合によって確認し得る画像Ｗが異なる。分割数が９、２５などの奇数の場合は中央の分割枡に発電素子１２を設ければ良いが（図８参照）、１６、３６等の偶数の場合には中心分割枡がないため、例えば、図３、図１１に示すように、中心をなす４つの分割枡（画素ｗｎ、ｎ＝１、２、３・・・）の突き当たり角に所要のスペースを形成して発電素子１２を設けることとなる。このとき、その発電素子１２を設けた４つの分割枡に着色等して画素ｗｎを構成するものとし得る。また、前者の分割数が奇数の場合の中央分割枡も発電素子１２以外のスペースに着色等して画素ｗを構成するものとすることもできる。
【００３７】
前記基本発電構成Ｌの各配色部位が発電素子１２の周り均等分割で無い場合（不均等分割であれば）、画像がある見る角度の範囲で長く（長時間）確認し、同ある角度の範囲では短く（短時間）確認し得ることとなる。また、均等分割、不均等分割に拘わりなく、見る角度が連続的に変化すると、各画素ｗがコマ送りと同様になって、人間が走っているような動画を確認することもできる。さらに、発電素子１２を中心とした複数の同心円とした複数の配色画素とすることもでき、その配色は任意である。
なお、発電素子１２の周りの高放熱基板１１表面を全て同じ色とすれば、その集光型太陽光発電装置の所有者を表すもの、例えば、本出願人の「水色（空色）」とし得たり、各一画素が重なって見える場合は、中間色として認識したり、太陽光発電パネルＰの動きに伴って色等が変化するグラデーション効果を得ることができる。
【００３８】
また、一つの画像Ｗの一画素ｗを、基本発電構成Ｌの各分割部位にそれぞれ形成すれば、各分割部位が同じ画素となるため、パネルＰが傾いても、常に同じ画像を確認することをできる。
一方、発電素子１２の周りの高放熱基板１１表面（配色部材）を全て同じ色とすれば、その集光型太陽光発電装置の所有者を表すもの、例えば、本出願人の「水色（空色）」とし得たり、各一画素が重なって見える場合は、中間色として認識したり、太陽光発電パネルＰの動きに伴って色等が変化するグラデーション効果を得ることができる。
【００３９】
このように、図１の集光型太陽光発電装置における各太陽光発電パネルＰにおいて、上下左右斜め等の種々の複数の方向から見た時、それぞれ異なる文字等を表すようにすれば、例えば、追日架台Ｄの前方の定位置にいる人からは、太陽の移動に伴って各太陽光発電パネルＰが左右上下に振られるため、その異なる文字を確認する（表示される）こととな
る。例えば、朝は、左手前に傾くとすれば、前記の右側上方向の確認となり、昼近くは左上向きに傾き、前記の右側下方向の確認となり、昼過ぎは右上向きに傾き、前記の左側下方向の確認となり、夕方は右手前に傾き、前記の左側上方向の確認となる。
このため、その各方向に応じた文字を表現するようにすれば、例えば、朝は「おはようございます。元気で！」、昼前は、「もうすぐ、お昼ですよ！」、昼過ぎは「さあ、一がんばり！」、夕方は「お疲れ様、気を付けてお帰りください。」等を表示できることとなる。このとき、１パネルＰの表示文字は１文字に限らず、２文字、３文字等と任意であり、また、記号、顔の表情等も表現できる。
【００４０】
前記の表示は、図７、図１０から理解できるように、単なる文字のみならず、顔文字、富士山等の絵、広告等の各種のものを行なうことができ、例えば、プールの面積等に相当する大きな受光面積を有するメガソーラーであれば、ナスカの地上絵等の図案化された画像を表現し得る。また、コマ送りの動画を確認する（表現する）こともできる。
【００４１】
さらに、この太陽光発電パネルＰ内、太陽光発電装置又は太陽光発電システムの任意のパネルＰ内にＬＥＤ等の発光素子を装填し、昼間において発電した電力を蓄電池に蓄え、発電しない夜間においては、その蓄電池からの電力でもって前記発光素子の発光色でもって従来と同様のメーセージや装飾を表現させることもできる。このとき、その各発光素子の発光色が前記画像Ｗの一部ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４・・をなすようにすれば、パネルＰの受光面を異なる方向から見た場合、その異なる画像Ｗを確認（見ることが）できる。例えば、図４、図６、図９において、赤、青、黄、緑等の着色した箇所に同色の発光素子を配置し、夜間、各発光素子を発光させれば、その発光色によって、前記と同様な画像を認識することができる。
この発光素子を設けた構成は、前記の塗料等による画像と併用したり、併用せずに、その発光素子の発光色のみによって各画像を表すようにしたりすることもできる。
また、発光素子を、発電素子１２の周りに描かれた画像Ｗ（画素ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４・・ｗｎ）の単なる照明具とすることもできる。
【００４２】
なお、発電素子１２の周りの配色部材にもその表示に支障が生じない限りにおいて、シリコン製等の発電素子を配置して散乱光でもって発電し得るようにすることもできる。このとき、その発電素子に着色して配色部材と同様な表示を表すようにすることもできる。
また、この発明は、集光型太陽光発電パネルＰを縦横に設けた集光型太陽光発電装置に限らず、その集光型太陽光発電パネルＰ単体においても、また、集光型太陽光発電装置を縦横に並べた集光型太陽光発電システムにおいても採用することができることは勿論である。
以上から、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
Ｄ 集光型太陽光発電装置の追日架台
Ｆ 集光型太陽光発電装置のフレーム
Ｐ 集光型太陽光発電パネル
Ｗ 画像
ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６、ｗ７、ｗ８ 画像の一部（画素）
１０ 太陽光発電パネルの箱フレーム
１１ 高放熱基板
１２ 発電素子
１４ 集光板
１４ａ 集光レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けた光を電気に変換する発電素子と、該発電素子の上方に配置した集光レンズとを備える基本発電構成を複数並べて一体化した集光型太陽光発電パネルであって、
前記各基本発電構成における基板上の発電素子以外の部分に配色部材を配置し、該１つ１つの前記基本発電構成の配色部材を１つの画素としてパネル全体で画像をなすようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電パネル。
【請求項２】
前記配色部材の表面は前記各基本発電構成において同じように分割され、その分割された領域の各々に配色が施されて、見る方向によって前記パネル全体で画像が異なるようにしてなることを特徴とする請求項１に記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項３】
前記集光レンズはフレネルレンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項４】
前記配色部材に代えて発光素子を配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項５】
前記基板上の発光素子及び発光素子以外の部分に反射部材を配置したことを特徴とする請求項４に記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項６】
前記発電素子が化合物半導体からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つに記載の集光型太陽光発電パネルと、該集光型太陽光発電パネルを複数設置する設置支持部とを有する集光型太陽光発電装置であって、
１つ１つの前記集光型太陽光発電パネルが部分画像を成し、その複数の前記集光型太陽光発電パネル全体で１つの画像を成すようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項８】
前記集光型太陽光発電パネルを複数設置する設置支持部を駆動する手段と、太陽の位置を捕捉する手段とをさらに備え、
太陽の位置に対して前記集光型太陽光発電パネルの受光面が正対するように前記集光型太陽光発電パネルを駆動することを特徴とする請求項７に記載の集光型太陽光発電装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の集光型太陽光発電装置を複数備えた集光型太陽光発電システムであって、
複数の前記集光型太陽光発電装置全体で１つの画像をなすようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電システム。
【請求項１】
基板と、該基板上に設けた光を電気に変換する発電素子と、該発電素子の上方に配置した集光レンズとを備える基本発電構成を複数並べて一体化した集光型太陽光発電パネルであって、
前記各基本発電構成における基板上の発電素子以外の部分に配色部材を配置し、該１つ１つの前記基本発電構成の配色部材を１つの画素としてパネル全体で画像をなすようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電パネル。
【請求項２】
前記配色部材の表面は前記各基本発電構成において同じように分割され、その分割された領域の各々に配色が施されて、見る方向によって前記パネル全体で画像が異なるようにしてなることを特徴とする請求項１に記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項３】
前記集光レンズはフレネルレンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項４】
前記配色部材に代えて発光素子を配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項５】
前記基板上の発光素子及び発光素子以外の部分に反射部材を配置したことを特徴とする請求項４に記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項６】
前記発電素子が化合物半導体からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の集光型太陽光発電パネル。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つに記載の集光型太陽光発電パネルと、該集光型太陽光発電パネルを複数設置する設置支持部とを有する集光型太陽光発電装置であって、
１つ１つの前記集光型太陽光発電パネルが部分画像を成し、その複数の前記集光型太陽光発電パネル全体で１つの画像を成すようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項８】
前記集光型太陽光発電パネルを複数設置する設置支持部を駆動する手段と、太陽の位置を捕捉する手段とをさらに備え、
太陽の位置に対して前記集光型太陽光発電パネルの受光面が正対するように前記集光型太陽光発電パネルを駆動することを特徴とする請求項７に記載の集光型太陽光発電装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の集光型太陽光発電装置を複数備えた集光型太陽光発電システムであって、
複数の前記集光型太陽光発電装置全体で１つの画像をなすようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５４３８０（Ｐ２０１３−５４３８０Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５２０９３（Ｐ２０１２−２５２０９３）
【出願日】平成２４年１１月１６日（２０１２．１１．１６）
【分割の表示】特願２０１１−１２９９７３（Ｐ２０１１−１２９９７３）の分割
【原出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１６日（２０１２．１１．１６）
【分割の表示】特願２０１１−１２９９７３（Ｐ２０１１−１２９９７３）の分割
【原出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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