WO2014174162A1 - Procede et dispositif pour optimiser la visibilite d'une image positionnee devant un capteur solaire - Google Patents

Procede et dispositif pour optimiser la visibilite d'une image positionnee devant un capteur solaire Download PDF

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WO2014174162A1
WO2014174162A1 PCT/FR2014/000087 FR2014000087W WO2014174162A1 WO 2014174162 A1 WO2014174162 A1 WO 2014174162A1 FR 2014000087 W FR2014000087 W FR 2014000087W WO 2014174162 A1 WO2014174162 A1 WO 2014174162A1
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plate
transparency
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solar panel
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PCT/FR2014/000087
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Inventor
Joël GILBERT
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Sunpartner Technologies SAS
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Sunpartner Technologies SAS
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/802—Geometry or disposition of elements in pixels, e.g. address-lines or gate electrodes

Definitions

  • the present invention relates to an image rendered partially transparent and positioned in front of a solar panel to visually integrate said solar panel into its environment so as to make it less visible, while minimizing the possible losses of energy production by said panel due to the absorption of solar radiation by said image.
  • the patent WO200785721 relates to an optical system which makes it possible to visualize an image on the surface of a solar panel without this image preventing direct solar rays. It consists of a solar panel, a lenticular surface formed of rectilinear lenses and a transparent film on which is printed an image which has been completely erased rectilinear strips parallel to the longitudinal axis of the lenses, so as to leave transparent bands. At certain viewing angles an observer will only see the image bands while at other angles of incidence the sun's rays will pass through the transparent bands and will reach the active surface of the solar collector. Also known from patent FR2955649, a perforated cover of micro holes which covers a solar thermal panel.
  • the main purpose of the invention is to overcome the limitations of known techniques and to propose a method and a device capable of simultaneously optimizing the visual quality and energy performance of solar panels which are covered by a semi-transparent image.
  • the invention also aims to minimize the harmful optical effect holes or areas of transparency made in the image or in its support.
  • the invention also aims, in particular for solar photovoltaic panels whose cells are electrically coupled in series mode, to standardize the amount of light that passes through each zone of the image, so as not to penalize the electrical production of the various cells connected in series.
  • the invention also aims to add a device for illuminating the image to allow night vision, which is not possible with known devices.
  • the invention consists in modifying the visual or transparency characteristics of an image intended to be printed on a rigid plate, or on a flexible film or other support intended to be placed in front of a solar panel, so that the visual or transparency characteristics resulting from these modifications have the least possible impact, both on the visual quality of the modified image once integrated into the device, and on the energy performance of said solar panel.
  • the invention provides means for optimizing the transparency and visual characteristics of the image to achieve these contradictory goals.
  • the solar collector may be a thermal or photovoltaic or mixed sensor, flat or curved, rigid or flexible.
  • the solar collector may also be called “solar panel”.
  • the support of the printed image may be indifferently a rigid plate opaque or transparent, or an opaque or transparent flexible film, it will be used in the following the term “plate” or “support”, without limiting the scope of the invention.
  • This plate is preferably of the same dimensions as the surface of the solar collector and is placed on the sensor or in front of it.
  • Said plate which serves as an image carrier, can be made of various materials, such as for example paper, cardboard, an organic synthetic material such as PVC, polycarbonate or PM A or a mineral material such as glass.
  • the plate can be self-adhesive, for example on the face that is in contact with the solar collector.
  • the device according to the invention comprises a solar panel and a plate on which an image is printed, said printed plate being positioned in front of the active surface of the solar panel and comprising a multitude of totally opaque or partly transparent image areas. or totally transparent to sunlight, with the characteristic that those image areas that are less transparent must be visually modified, before printing, preferably in their brightness, contrast and color, so as to compensate for the visual distortion they undergo because of their proximity to those image areas that are more transparent than they are.
  • the color of the solar panel behind it interferes with the color of said transparency area or with that of the colored areas that are nearby when the image is viewed from far enough.
  • the solar panel is a photovoltaic panel whose cells are dark blue or black, or a solar thermal panel whose surface is a very dark blue color that corresponds to the color of the titanium layer covering the sensor, the titanium allowing indeed better absorption of the spectrum of solar radiation.
  • the device according to the invention comprises multiple variants, only some of which will be described in more detail, without limitation.
  • holes can be of any shape, including geometric shapes such as circles, squares, rectangles or hexagons.
  • the overall surface of the holes relative to the total surface of the plate which is opaque defines the overall transparency of said plate. Indeed, the holes let all the sunlight that will activate the solar sensor, while the constituent material of the plate is completely opaque to sunlight.
  • Said plate is printed on its face which is opposite to the solar collector so that an observer will visualize a color and / or an image on the surface of said plate.
  • the holes are by nature completely transparent and thus take the apparent color of the surface of the solar collector which is positioned behind the plate. The observer will thus see as a result a mixture between the colors of the image printed on the plate and the apparent colors of the holes.
  • the holes will be small enough so that the observer placed at a usual viewing distance from the solar collector does not individually distinguish said holes.
  • the holes of the plate are preferably chosen to have all the same geometry, the same size, and so that their positions form a regular distribution network. .
  • the invention provides that the original image is edited before being printed on the opaque plate.
  • This modification consists of varying at least one of its fundamental visual characteristics among the following: brightness, highlight, contrast, white balance and color, hues, halftones, color saturation, percentage of gamma.
  • This modification of the original image is intended to compensate for the loss of brightness of the image that appears when said image is placed in partial transparency and positioned in front of a dark surface, as is generally the case with solar collectors. .
  • the modification of the image is first done in a computer manner on the original digital code of the image.
  • This modification can be done using an image processing software that runs on a computer equipped with a display screen.
  • the original image and the original image being modified are both displayed on a screen so that the observer can compare them visually.
  • Under the original image being modified there is virtually the surface of the solar collector which therefore has the same visual appearance as the actual surface of the solar collector which will be used in reality.
  • the appearance of the image being processed is then modified by this superposition which also makes it possible to make a comparison with the original image.
  • One or more parameters of certain zones of the image being processed are then varied such as, for example, the transparency, the brightness, the contrast and / or the saturation of the colors in order to determine the most appropriate modifications for the said modified image. looks more like the original image although partially transparent and positioned in front of a dark surface. This comparison can be done visually by an operator who is at the controls of the computer, or by software and / or optical equipment that allows comparative measurements of the visual of the two images.
  • this method improves the visual rendering of an image intended to be placed in front of a dark surface such as a solar panel, when this image is partly transparent.
  • the transparency of the image being carried out either by a network of micro-holes made in the opaque support of the image, or by areas of transparency of the image printed on a transparent support.
  • This process is characterized by a computer processing of the original image which consists in particular in increasing the brightness of certain zones or pixels of the image before integration into the device, so that the final visual rendering is as close as possible to the rendering of the original image when the latter is observed alone without being placed in front of a dark solar panel.
  • This method also comprises another step subsequent to the aforementioned computer processing, which consists of a step of printing the modified image on the opaque plate and possibly the digital storage of the characteristics of the image that has been modified.
  • This process may also include computer and electronic automation of changes that will need to be made to all other images that will need to be placed in front of the solar sensor.
  • this conversion protocol may in some cases be the same for all the images to be processed or contain adjustment parameters that will be manually entered, for example to adapt to the color characteristics of the solar sensor, or automated for example for to adapt to the optical characteristics of the ambient light.
  • the solar panels covered with partly transparent and modified images will be able to take place in all display devices such as pages of newspapers or books, advertising billboards, car bodies, aircraft, trains and other transport vehicles, street furniture, walls, roof tiles and roofs, and generally on the surface of any object that has a solar collector.
  • This priority is expressed, for example, by a number of transparency zones and / or a size of said zones which will be larger on the image areas which have a color close to that of the sensor, and a smaller number of zones of transparency on the images. image areas whose color is different from that of the solar panel.
  • the resulting colors of the image placed in front of the solar panel will be less altered than if the holes or zones of transparency had been arranged in a regular manner. on the surface of the image.
  • the plate is opaque and the areas of transparency of the image are full transparency, as in the case of holes made in the plate, an advantageous way to proceed will be to make the surface of the holes greater than 50% the surface of the plate, which will equate to said plate to a transparency greater than 50%.
  • This embodiment is particularly suitable for very contrasting images such as black and white images. In this example, all the image areas that are black will be able to receive a maximum of holes to obtain a maximum of transparency in these places without this characteristic degrading in this place the visual quality of the image, since behind the holes one sees the solar collector dark color.
  • the plate is transparent and spaces of transparency, equivalent to holes in the plate, are practiced in the image and not in the plate itself. That is to say, a hole becomes at this point an absence of impression of the image, and no longer a localized absence of material from the plate, as before.
  • This variant has the advantage of not requiring special equipment to make holes in an opaque plate.
  • the distribution of the transparency areas of the image may be regular, or irregular as explained above.
  • the solar panel is a photovoltaic panel comprising cells electrically coupled in series.
  • This electrical configuration requires that the light intensity received by each of the cells is substantially the same in order to obtain the best energy conversion performance of the panel.
  • On a transparent plate is printed a color image in which each color is partly transparent to sunlight.
  • the term "sunlight" is defined here by the entire solar spectrum, including invisible radiation such as infrared and ultra-violet. It can be seen that the transparency of the printed colors depends on several parameters, including the nature of the ink or paint used, its thickness, any support sub-layers such as white, and the presence of metallic particles.
  • a first method will consist in modifying the constitution and / or the thickness of the inks or paint that will be used to print the image so that each of the colors has the same transparency to sunlight.
  • a second method will consist in making the less transparent image areas (C1, C2) more transparent by practicing inside said zones. image areas of total transparency, or holes, so that the light that passes through all the image areas is distributed in a substantially uniform manner over the entire surface of the solar panel.
  • each color is allocated a predefined amount of total transparency areas, so that all colors have the same overall transparency.
  • the procedure for printing the image that will use the two aforementioned methods of equalizing the transparencies of the different colors, will follow a logical protocol that will begin by measuring and storing the transparency of each of the colors of the image according to the spectral receptivity of the solar cells used. Then for a desired overall transparency, we will calculate the percentage of total transparency surface to be created for each of the colors of the image. Finally, depending on the size of the transparency spaces, we will deduce the density of these transparency spaces for each of the colors. From a practical point of view, these total transparency spaces correspond to the moment of printing to areas of "no" printing on the transparent plate.
  • the base image will be digitally transformed before printing and following the logic protocol described above.
  • the transparency of a solar lenticular image is improved.
  • the image support plate is then transparent and structured on its front face (the one exposed to the sun), by a network of lenses.
  • a solar lenticular image therefore consists of an image positioned in front of a solar panel, said image being for example cut into strips and embedded in a rectilinear lens array. Part of the sunlight is diverted by the lenses between the image bands to reach the solar panel behind, while the observer will see the reconstructed image bands in a full image through the lenses.
  • the image bands are opaque to light whereas in certain positions of the sun they receive a large amount of direct solar radiation and they would have advantage to be partially transparent in order to increase the amount of global light received by the sensor solar.
  • the particular embodiment of the invention which is described here thus proposes to apply to these image bands of the lenticular image, the image processing characteristics of the previous embodiments.
  • the space between the plate and the solar panel may be an air film or consist of a transparent material whose refractive index is preferably equal to or greater than that of the plate.
  • the plate on which the image is printed according to one of the embodiments C, D, E, F above is transparent, and is used as a light guide to produce the backlight of said image.
  • the problem to be solved in the context of a backlit solar panel is that on the one hand known backlighting devices which use lamps to backlight the image are placed in the path of light and are not totally transparent to sunlight, which decreases the performance of the solar panel, and that on the other hand the known backlighting generally illuminate the entire image so also the spaces of total transparency present in the image, which creates a great loss of light through these areas and a glare that masks the image to the observer.
  • a variant of the invention provides that the plate is transparent and is used as a light guide.
  • the light is emitted by lamps placed laterally to the plate so that light enters the thickness of said plate.
  • the light then propagates inside the plate by successive reflections on its two flat faces.
  • the light comes out of the plate only if it encounters a non-planar surface or a surface whose refractive index is close to that of the plate. Under these conditions the light will not emerge from the plate where the holes (or zones of total transparency) are positioned since at this point the surface of the plate has remained flat.
  • the places that have been printed contain a substance, that of the ink, whose refractive index and / or roughness causes the exit of the light at this point and thus the backlighting of the image.
  • the backlight since the lamps, which are non-transparent, are placed outside the path of solar rays entering the solar panel, the performance of the panel is not diminished.
  • the backlight has a substantially uniform brightness over the entire surface of the plate it will be compatible with the devices D, E, F described above, the transparency of the image itself is substantially uniform.
  • the space between the plate and the solar panel does not comprise an air gap, but is constituted by a transparent material whose refractive index is preferably lower than that of the plate.
  • the image can be either directly printed on the plate, or printed beforehand on a transparent sheet then glued or otherwise fixed on the plate.
  • the printed plate can simply be positioned in front of the solar panel or be glued to its surface or replace the protective glass of the solar panel. In the latter case this plate will have three functions: that of protection of the solar panel, that of light guide for the backlighting and that of print medium for the image.
  • the subject of the invention is a device comprising a dark-colored solar panel and an image-support plate positioned in front of the active surface of the solar panel and intended to be provided with an image comprising a multitude of image zones having each has its own local visual characteristics, the image support plate being provided with a set of holes and / or the image being provided with a set of zones of total or partial transparency to increase the amount of light susceptible to to reach the solar panel, characterized in that the local density (that is to say at the right of a given image area) in plate holes or in zones of transparency of the image is variable, and is adapted in according to the local visual characteristics of the image (4) and / or according to the color of the solar panel, so as to optimize the visual qualities of the image (4) on the device and the energy production of the device.
  • the image support plate being provided with a set of holes and / or the image being provided with a set of zones of total or partial transparency to increase the amount of light susceptible to to reach the solar panel, characterized in that the local density (that is to say at
  • the device according to the invention is not limited by the nature of the solar panel, it may be is a photovoltaic solar panel, thermal or mixed, flat or curved, rigid or flexible.
  • the zones of total or partial transparency of the image or the holes of the plate preferably have the form of circles or hexagons, but other forms are possible.
  • the zones of total transparency of the image and / or the holes of the image support plate are sufficiently small for an observer placed at a usual viewing distance from the solar panel not to distinguish individually said zones of total transparency and / or said holes.
  • the plate is made of an opaque material
  • the solar collector is of a dark color
  • the said set of holes has relatively more holes compared with the darker areas of the image and fewer holes with regard to the images. brighter areas of the image, so as to reveal the dark solar panel mainly in the dark areas of the image, which has the advantage of increasing the output of the solar panel without distorting the visual perception of the image .
  • said solar panel is a photovoltaic panel composed of electrically connected cells in series mode, and said set of holes is then configured in the form of a regular network capable of conferring on the plate a degree of transparency substantially uniform over the entire surface of the plate In this way, the brightness received by each of said photovoltaic cells located behind the plate is substantially identical from one cell to another.
  • said plate is made of a transparent material and the image then comprises a set of zones of total or partial transparency to increase the amount of light likely to reach the solar panel.
  • said set of transparency zones is then configured according to the visual characteristics of the corresponding image zones and according to the color of the solar panel, so as to optimize the visual qualities of the image on the device.
  • Said areas of total or partial transparency of the image are obtained in particular by digital image processing before printing it on the image support plate.
  • the density in areas of total transparency of a given part of the image is modified according to the initial transparency of this part of the image and / or according to its color cast, it being understood that the parts of the image initially dark images are less transparent than the clear parts and allow a density in zones of total transparency higher than the initially clear parts.
  • the invention provides that areas of total or partial transparency of the image are arranged primarily on areas of the image whose original color is close to the color of the surface of the solar panel, so that superimposing said transparency areas of the image and the color of the solar panel gives a visual rendering close to the color of the original image area.
  • the plate is structured on its front face by a lens array, and image areas and zones of total transparency are positioned on the rear face of the plate, so that an observer will only see the image areas and the sunlight will completely traverse the areas of total transparency and in part the image areas.
  • the space between the plate and the solar panel is constituted by a transparent material whose refractive index is preferably equal to or greater than that of the plate, so as to avoid parasitic reflections and losses of light.
  • the plate is traversed in its thickness by a light emitted in its periphery and that this light guided in the thickness of the plate only comes out of the plate through the partly transparent image areas, and not through completely transparent areas, so as to enhance the visibility of the image.
  • the space between the plate and the solar panel is constituted by a transparent material whose refractive index is preferably lower than that of the plate, so that the plate acts as a light guide.
  • the subject of the invention is also a method for producing a device as described above, in which a solar panel, a plate and an image intended to be attached or printed on said plate are supplied, said plate being either opaque and pierced with a multitude of holes for passing ambient light, being transparent to ambient light, said image comprising image zones that are more or less transparent to ambient light, characterized in that it comprises a step for treating the ambient light, image prior to its integration into said device, to form a modified image of which certain visual and / or transparency characteristics are treated either to compensate for the optical effect of the hole pattern on the image, or to create a degree of uniform transparency for the assembly formed by the plate and the modified image so that the solar panel is illuminated by a brightness substantially a asleep on its surface.
  • said processing consists in rendering the zones of the less transparent original image more transparent, by modifying the nature and / or the transparency of the inks which are used in the modified image, so that the light passing through the printed plate is distributed in a substantially uniform manner over the entire surface of the solar panel.
  • said treatment consists in making the less transparent image areas more transparent by practicing, within said image zones, zones of total transparency arranged so that the light that passes through all the image zones is distributed. in a substantially uniform manner over the entire surface of the solar panel.
  • the method according to the invention comprises the following steps:
  • the areas of transparency of the image are modified by creating holes or zones of total transparency with a density capable of creating a degree of substantially uniform transparency. between the different image areas.
  • Figure 1 is an exploded diagram showing the four main components of the device according to the invention, in particular an image plate with a network of holes whose distribution is regular.
  • Figure 2 is a diagram similar to Figure 2, showing the four main components of the device when said components are superimposed.
  • Figure 3 is a diagram showing the four main components of the device of Figure 2, including a modified image including brightness and contrast.
  • FIG. 4 is a block diagram for showing an embodiment of the device according to the invention, in which the holes ensuring the transparency of the image plate have been positioned in priority in image areas whose color is close to that of the solar panel.
  • Figure 5 is a cross-sectional diagram, which shows a solar panel known per se and covered with image areas of different colors and receiving at the panel, solar radiation that is not equal over its entire surface.
  • FIG. 6 is a sectional diagram similar to that of FIG. 5, in which, in accordance with the principle of the invention, the image zones contain spaces of transparency which restore the homogeneity of the irradiation reaching the surface of the solar panel.
  • Fig. 7 is a diagram illustrating the variable density of the holes formed in the image areas to uniformize for the different colors of an image, the solar radiation reaching the solar collector.
  • FIG. 8 is a cross-sectional diagram of a variant of the device according to the invention, in which the image support plate is structured by a lens array on its front face exposed to the sun, and the image is printed at back of the plate in parallel bands spaced by bands of transparency.
  • Fig. 9 is a cross-sectional block diagram of the device according to the invention when the image is backlit by a light which propagates in the thickness of the transparent image support plate.
  • the device according to the invention (FIG. 1) is composed of a solar panel (1), an opaque or transparent plate (2) serving as image support, on which is affixed, for example by printing, an image (4).
  • an image (4) In the plate (2) provided with the image (4) are formed "holes" (3), namely orifices when the plate is opaque, or zones of total transparency of the image, when the support plate is transparent.
  • the plate (2) provided with the image (4) is arranged in front of the solar panel ( Figure 2) so that a portion of the light which illuminates the image (4) passes through the holes (3) or the total transparency and also illuminates the solar panel (1).
  • An advantageous characteristic of the invention is, for photovoltaic solar panels whose cells are coupled in series mode, to arrange on the plate (2) holes of identical shape according to an ordered network so that the luminous intensity which is received by each of the photovoltaic cells is substantially identical, which maximizes the electrical production of the solar panel.
  • Another feature of the invention is to propose means for increasing the transparency of said plate (2) and / or for increasing the visual quality of the image (4) printed when said image is perforated and placed in front of the solar panel ( 1).
  • the original image (4) is modified beforehand (4M), before it is printed on the plate (2), in its characteristics of brightness, contrast, hue, colors, so as to compensate at least in part for the loss of brightness and contrast that occurs as soon as transparency spaces or holes (3) are formed in said image or said plate, respectively.
  • these spaces of transparency or holes (3) reveal the color of the solar panel (1) which is placed behind the image (4).
  • the observer then sees a combination between the colors of the image (4) and the color of the solar panel (1).
  • the image (4) When the solar panel (1) is dark, for example, the image (4) will be modified into an image (4M) before printing, to increase its brightness and contrast, which will restore at least in part the brightness and the contrast of the original image (4) when it is positioned in front of the solar panel (1).
  • FIG. 4 shows that it is possible to further increase the visual quality of the image (4) (but this time to the detriment of the uniformity of the light received by the sensor when the holes (3) or Transparency spaces (6) are preferably located opposite areas of the image which have a color close to the color of the solar panel (1), so the visual appearance of the resulting image (4M) will be little modified by compared to that of the original image (4), because the image areas (6) which have become transparent will retain substantially their original color after positioning in front of the solar collector.
  • the plate (2) is transparent and the image is composed of image zones (FIG. 5, C 1, C 2, C 3) that are more or less transparent, in particular as a function of the color and the thickness.
  • the incident light (7) which is homogeneous in its intensity therefore passes more or less well the image areas (C1, C2, C3) which causes a disparity in the light intensity of the light (ZI, Z2, Z3) which at crossed the image areas (C1, C2, C3) and which ultimately illuminates the surface of the solar panel (1).
  • the solar panel (1) is composed of photovoltaic cells electrically mounted in series mode this disparity of light intensity received by the cells causes a significant drop in the power of the solar panel (1).
  • the device according to the present invention (FIG.
  • FIG. 7 is a diagram complementary to FIGS. 5 and 6 which shows the surface of the three image zones (C1, C2, C3) having different transparency Tr, respectively of 15, 30 and 35%, which means that the luminosities (Z1 , Z2, Z3) received by the photovoltaic cells in these three image areas are themselves different.
  • spaces of total transparency possibly holes in the case of an opaque plate, are practiced on each of the image areas (C1, C2, C3), in a proportion such that they increase the overall transparency. and make identical the brightness (Z11, Z21, Z31) received respectively by each of the photovoltaic cells.
  • the transparency Tr of all image areas (C1, C2, C3) has become equal to 50%.
  • the plate (2) is transparent and structured on its front face by an array of rectilinear and convergent lenses (9) and the image is printed in parallel strips (C4) spaced by bands of transparency (T4) on the back of the plate (2).
  • the space (11) between the plate (2) and the solar panel (1) can be filled by a transparent substance, such as a film of glue, in order to avoid possible parasitic reflections.
  • This arrangement allows an observer (10) to see the reconstituted full image without seeing the transparency bands (T4) so without seeing the color of the solar panel (1), while the light (7) of the sun is deflected by the lenses (9) and passes through the zones of transparency (T4) and / or illuminates the image bands (C4).
  • the image bands (C4) are then semi transparent and the characteristics of their transparencies are those described in the previous paragraphs, that is to say (A) opaque image bands modified at least in their brightness and contrast with a network.
  • the partial transparency of the image bands will therefore increase the amount of light received by the solar panel (1) and distribute this surplus of light in a homogeneous manner on all photovoltaic cells mounted in series mode, which will not affect the smooth operation said solar panel (1).
  • the device of the invention allows in a simple manner the retro ⁇ lighting of the image (Figure 9).
  • the backlighting requires that the ink that has been used to print the image (4) is partly transparent and that the backlighting light (L) does not pass through the areas of total transparency (6) in order to avoid the glare of the observer (10).
  • the components that allow the backlighting shall not obstruct the passage of sunlight (7) to the solar panel (1).
  • At least one lamp (L) is thus disposed at the periphery of the plate (2) so as to introduce a light in the thickness of said plate (2).
  • the plate (2) then behaves as a light guide which transmits this light in all its thickness and the light is only visible from its front face at the places (C1, C2, C3) where ink has been applied.
  • the space (11) between the plate (4) and the solar panel (1) may be air or a glue whose refractive index will be sufficiently small for the plate (4) to be able to play its role. waveguide.
  • An advertising billboard is rectangular and its dimensions are 1 x 2 m. It consists on the one hand of a photovoltaic solar panel of the same dimensions whose cells are electrically mounted in series mode and whose peak power is 300 Watt, and on the other hand of a PMMA (Polymethyl Methacrylate) plate transparent 5 mm thick, the same dimensions as the solar panel, placed in front of it, and on which was printed the image of an advertisement with opaque ink.
  • PMMA Polymethyl Methacrylate
  • the image is printed on the inner face of the plate so the side of the photovoltaic panel.
  • This printed image has been modified and optimized before printing so as, on the one hand, to increase its brightness and contrast and on the other hand to reveal an ordered network of zones of total transparency, circular 3 mm in diameter, forming a rectilinear grid where all the areas of total transparency are spaced 0.75 mm, so as to create a global surface of transparency of 50% of the surface of the image.
  • a bar of LED lamps Electro Luminescent Diodes disposed at the periphery of the plate injects a white light into the thickness of said plate so as to illuminate the front face of the printed image, facing the observer.
  • the light flowing through the plate illuminates the printed areas of the image but does not emerge through the unprinted areas that are the areas of total transparency, which makes the lighting mode all the more effective.
  • the solar panel will produce a power of 150 Watts peak which corresponds to the transformation of 50% of the light received by the device.
  • the LED lamps are lit and effectively illuminate the front of the image.
  • the invention fulfills the objectives set by improving the visual quality and / or the transparency of an image (4) printed or placed on the surface of a solar panel (1), even when it is a photovoltaic panel whose cells are mounted in series mode.
  • the invention allows the backlighting of said image (4) without hindering the ambient light (7) which illuminates the solar panel (1).

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif comprenant un panneau solaire (1) et une plaque (2) de support d'image (4) positionnée devant la surface active du panneau solaire (1) et destinée à être pourvue d'une image (4) comprenant une multitude de zones (T1-T3) ayant chacune ses propres caractéristiques visuelles, la plaque (2) de support d'image (4) étant pourvue d'un ensemble de trous (3) et/ ou l'image (4) étant pourvue d'un ensemble de zones (T1-T3) de transparence totale ou partielle pour augmenter la quantité de lumière susceptible d'atteindre le panneau solaire (1). Les trous (3) et les zones (T1-T3) de transparence permettent d'augmenter la luminosité qui atteint le panneau solaire (1). Afin de compenser la dégradation visuelle de l'image qui en résulte, l'invention prévoit que ledit ensemble de trous (3) et/ou ledit ensemble de zones (T1-T3) de transparence sont configurés de façon à varier en fonction des caractéristiques visuelles locales des zones image correspondantes et en fonction de la couleur du panneau solaire (1) de manière à optimiser les qualités visuelles de l'image (4) sur le dispositif et, dans le cas d'un panneau photovoltaïque, de manière à aussi optimiser la production d'électricité par le dispositif.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR OPTIMISER LA VISIBILITE D'UNE IMAGE POSITIONNEE DEVANT UN CAPTEUR SOLAIRE
La présente invention se rapporte à une image rendue en partie transparente et positionnée devant un panneau solaire afin d'intégrer visuellement ledit panneau solaire dans son environnement de façon à le rendre moins visible, tout en minimisant au possible les pertes de production d'énergie par ledit panneau du fait de l'absorption du rayonnement solaire par ladite image. ETAT DE LA TECHNIQUE
La plupart des capteurs solaires thermiques ou photovoltaïques sont de couleur sombre, voire noire, afin de capturer le maximum de la lumière du soleil. Toutefois afin de rendre ces capteurs plus esthétiques et aussi pour permettre leur meilleure intégration visuelle dans notre environnement, ces capteurs ont intérêt à prendre des apparences de couleurs ou d'images variées. Des techniques existent déjà qui permettent soit de rendre en partie transparent ou invisible un capteur solaire photovoltaïque de manière à ce qu'il laisse passer une partie de la lumière qu'il reçoit, soit de placer une image devant le capteur solaire, ce qui nécessite de rendre en partie transparente cette image afin que le capteur solaire reçoive une partie du rayonnement solaire et produise de l'électricité ou de la chaleur.
Ainsi, le brevet WO200785721 se rapporte à un système optique qui permet de visualiser une image à la surface d'un panneau solaire sans que cette image fasse obstacle aux rayons solaires directs. Il est constitué d'un panneau solaire, d'une surface lenticulaire formée de lentilles rectilignes et d'un film transparent sur lequel est imprimée une image dont on a totalement effacé des bandes rectilignes parallèles à l'axe longitudinal des lentilles, de manière à laisser subsister des bandes transparentes. Sous certains angles de vision un observateur ne verra que les bandes image alors que sous d'autres angles d'incidence les rayons du soleil passeront au travers des bandes transparentes et atteindront la surface active du capteur solaire. On connaît aussi, de par le brevet FR2955649, une couverture perforée de micro trous qui recouvre un panneau solaire thermique. Sur cette couverture est imprimée une image semblable à celle de son environnement afin de camoufler ledit panneau. Un observateur voit alors une image plus ou moins dégradée, et le panneau reçoit une partie du rayonnement incident, à travers les micro trous. Il est évident qu'avec cette disposition, plus les trous sont de grande taille et plus élevée sera la production d'énergie par ce dispositif, mais alors on verra le panneau solaire sombre à travers les trous. Inversément, si les trous sont de taille plus réduite, la performance visuelle du dispositif pour cacher le panneau solaire sera plus élevée, mais sa production d'énergie sera proportionnellement plus faible.
Ces techniques connues sont donc soit peu performantes dans la mesure où le résultat visuel et/ou la transparence de l'image sont médiocres, soit difficiles à mettre en œuvre notamment lorsqu'il s'agit d'aligner avec précision des micro lentilles et des mini bandes image. En outre, elles diminuent fortement les performances énergétiques des capteurs solaires lorsque ceux-ci sont recouverts d'une image perforée de micro trous. Cet effet néfaste est particulièrement sensible lorsque les capteurs solaires sont constitués de cellules photovoltaïques couplées électriquement en mode série. En effet, dans ce dernier cas, lorsqu'une des cellules constitutives de la série est moins éclairée que les autres, elle constitue un maillon faible qui impose aux autres cellules de fonctionner avec ses propres caractéristiques de tension et d'intensité, ce qui diminue les performances de production de l'ensemble du panneau solaire. BUT DE L'INVENTION
L'invention a pour but principal de s'affranchir des limitations des techniques connues et de proposer un procédé et un dispositif aptes à optimiser simultanément la qualité visuelle et les performances énergétiques des panneaux solaires qui sont recouverts par une image semi transparente.
L'invention a également pour but de minimiser l'effet optique néfaste des trous ou zones de transparence réalisées dans l'image ou dans son support. L'invention a encore pour but, en particulier pour les panneaux solaires photovoltaïques dont les cellules sont couplées électriquement en mode série, d'uniformiser la quantité de lumière qui passe à travers chaque zone de l'image, de façon à ne pas pénaliser la production électrique des différentes cellules connectées en série.
Dans un mode de réalisation particulier, l'invention vise également à ajouter un dispositif pour éclairer l'image pour en permettre une vision nocturne, ce qui n'est pas possible avec les dispositifs connus. PRINCIPE DE L'INVENTION
Dans son principe de base, l'invention consiste à modifier les caractéristiques visuelles ou de transparence d'une image destinée à être imprimée sur une plaque rigide, ou sur un film souple ou autre support destiné à être placé devant un panneau solaire, de sorte que les caractéristiques visuelles ou de transparence qui résultent de ces modifications aient le moins d'incidence possible, à la fois sur la qualité visuelle de l'image modifiée une fois intégrée au dispositif, et sur les performances énergétiques dudit panneau solaire.
On observe que l'augmentation de la transparence de l'image permet en principe d'augmenter la production d'énergie du capteur solaire, mais se fait en principe au détriment de sa visibilité de l'image lorsque celle-ci est placée devant le capteur solaire typiquement de couleur sombre.
L'invention prévoit des moyens d'optimisation de la transparence et des caractéristiques visuelles de l'image pour atteindre ces buts contradictoires.
Le capteur solaire peut être un capteur thermique ou photovoltaïque ou mixte, plan ou courbe, rigide ou souple. Ci-après le capteur solaire pourra être également nommé « panneau solaire ».
Le support de l'image imprimée pouvant être indifféremment une plaque rigide opaque ou transparente, ou un film souple opaque ou transparent, on utilisera dans la suite le terme de « plaque » ou « support », sans limiter la portée de l'invention. Cette plaque est de préférence de mêmes dimensions que la surface du capteur solaire et est posée sur le capteur ou devant celui-ci.
Ladite plaque, qui fait office de support d'image, peut être faite de diverses matières, comme par exemple du papier, du carton, une matière synthétique organique comme du PVC, du Polycarbonate ou du PM A ou une matière minérale comme du verre. La plaque peut être autocollante, par exemple sur la face qui est en contact avec le capteur solaire.
Dans sa version de base le dispositif selon l'invention comprend un panneau solaire et une plaque sur laquelle est imprimée une image, ladite plaque imprimée étant positionnée devant la surface active du panneau solaire et comprenant une multitude de zones image totalement opaques ou en partie transparentes ou totalement transparentes à la lumière solaire, avec pour caractéristique que celles des zones image qui sont les moins transparentes doivent être modifiées visuellement, avant impression, de préférence dans leur luminosité, contraste et couleur, de manière à compenser la déformation visuelle qu'elles subissent à cause de leur proximité avec celles des zones image qui sont plus transparentes qu'elles.
En effet lorsque l'image présente des zones de transparence, la couleur du panneau solaire qui se trouve derrière elle interfère avec la couleur de ladite zone de transparence ou avec celle des zones colorées qui se trouvent à proximité lorsque l'image est regardée d'assez loin.
Souvent le panneau solaire est un panneau photovoltaïque dont les cellules sont de couleur bleue sombre ou noire, ou un panneau solaire thermique dont la surface est d'une couleur bleue très foncée qui correspond à la couleur de la couche de titane recouvrant le capteur, le titane permettant en effet une meilleure absorption du spectre du rayonnement solaire.
Le dispositif selon l'invention comporte de multiples variantes, dont seules certaines seront décrites plus en détail, à titre non limitatif.
A - Suivant une première version du dispositif selon l'invention, une image est imprimée sur un support constitué par une plaque opaque, et des zones de transparence totale sont aménagées sur ladite plaque. Ces zones de transparence totale, dans cette première version, sont des trous dont la transparence est donc totale.
Ces trous peuvent être de n'importe quelles formes, notamment des formes géométriques comme par exemple des cercles, des carrés, des rectangles ou des hexagones. La surface globale des trous par rapport à la surface totale de la plaque qui est opaque définit la transparence globale de ladite plaque. En effet les trous laissent passer la totalité de la lumière solaire qui activera le capteur solaire, alors que la matière constitutive de la plaque est totalement opaque à la lumière solaire. Ladite plaque est imprimée sur sa face qui est opposée au capteur solaire de sorte qu'un observateur visualisera une couleur et/ou une image à la surface de ladite plaque.
Pour l'observateur, les trous sont par nature totalement transparents et prennent donc la couleur apparente de la surface du capteur solaire qui est positionné derrière la plaque. L'observateur verra donc en résultat un mélange entre les couleurs de l'image imprimée sur la plaque et les couleurs apparente des trous.
De préférence, les trous seront suffisamment petits pour que l'observateur placé à une distance de visualisation habituelle du capteur solaire ne distingue pas individuellement lesdits trous.
Lorsque le panneau solaire est un panneau solaire photovoltaïque comprenant des cellules couplées électriquement en série, il est nécessaire que l'intensité lumineuse reçue par chacune des cellules soit sensiblement la même afin d'obtenir la meilleure performance de conversion énergétique du panneau. Pour obtenir cette répartition équitable de l'intensité lumineuse solaire sur les cellules dudit panneau photovoltaïque, les trous de la plaque sont de préférence choisis pour avoir tous la même géométrie, la même taille, et de manière que leurs positions forment un réseau de distribution régulier. On peut dire aussi, par complémentarité géométrique, que toutes les zones opaques forment aussi une organisation de type réseau ordonné.
Afin de rendre la plaque imprimée la plus transparente possible, c'est-à-dire avec une surface de trous maximale, mais avec le moins de perte de luminosité pour l'image, l'invention prévoit que l'image d'origine est modifiée avant d'être imprimée sur la plaque opaque. Cette modification consiste à faire varier au moins une de ses caractéristiques visuelles fondamentales parmi les suivantes: la luminosité, la surbrillance, le contraste, la balance des blancs et des couleurs, les teintes, les demi teintes, la saturation des couleurs, le pourcentage de gamma.
Cette modification de l'image d'origine a pour but de compenser la perte de luminosité de l'image qui apparaît lorsque ladite image est mise en transparence partielle et positionnée devant une surface sombre comme c'est le cas en général avec les capteurs solaires.
La modification de l'image se fait tout d'abord d'une manière informatique sur le code numérique d'origine de l'image. Cette modification peut se faire à l'aide d'un logiciel de traitement d'image qui fonctionne sur un ordinateur équipé d'un écran d'affichage. A cet effet, l'image d'origine et l'image d'origine en cours de modification sont affichées toutes les deux sur un écran afin que l'observateur puisse les comparer visuellement. Sous l'image d'origine en cours de modification on dispose virtuellement la surface du capteur solaire qui possède donc la même apparence visuelle que la surface réelle du capteur solaire qui sera utilisée en réalité. L'apparence de l'image en cours de traitement est alors modifiée par cette superposition qui permet par ailleurs de faire une comparaison avec l'image d'origine. On fait alors varier un ou plusieurs paramètres de certaines zones de l'image en cours de traitement comme par exemple la transparence, la luminosité, le contraste et/ou la saturation des couleurs afin de déterminer les modifications les mieux appropriées pour que ladite image modifiée ressemble le plus à l'image d'origine bien qu'étant en partie transparente et positionnée devant une surface sombre. Cette comparaison peut se faire visuellement par un opérateur qui est aux commandes de l'ordinateur, ou bien par un logiciel et/ou par un appareillage optique qui permet des mesures comparatives du visuel des deux images.
En définitive ce procédé améliore le rendu visuel d'une image destinée à être placée devant une surface sombre comme un panneau solaire, lorsque cette image est en partie transparente. La transparence de l'image étant réalisée soit par un réseau de micro trous réalisés dans le support opaque de l'image, soit par des zones de transparence de l'image imprimée sur un support transparent. Ce procédé se caractérise par un traitement informatique de l'image d'origine qui consiste notamment à augmenter la luminosité de certaines zones ou de certains pixels de l'image avant intégration dans le dispositif, de sorte que le rendu visuel final se rapproche le plus possible du rendu de l'image d'origine lorsque cette dernière est observée seule sans être placée devant un panneau solaire sombre.
Ce procédé comporte aussi une autre étape subséquente au traitement informatique précité, qui consiste en une étape d'impression de l'image modifiée sur la plaque opaque et éventuellement la mémorisation numérique des caractéristiques de l'image qui a été modifiée.
Ce procédé peut également inclure une automatisation informatique et électronique des modifications qui devront être apportées à toutes les autres images qui devront être placées devant le capteur solaire. En effet ce protocole de conversion pourra dans certains cas être identique pour toutes les images à traiter ou bien contenir des paramètres de réglage qui seront soit entrés manuellement par exemple pour s'adapter aux caractéristiques de couleur du capteur solaire, soit automatisés par exemple pour s'adapter aux caractéristiques optiques de la lumière ambiante.
Les panneaux solaires recouverts des images en partie transparentes et ainsi modifiées pourront prendre place dans tous les dispositifs d'affichage comme des pages de journaux ou de livres, des panneaux d'affichage publicitaire, des carrosseries de voitures, d'avions, de trains et autres véhicules de transport, des mobiliers urbains, des mûrs, des tuiles et toitures de bâtiment, et d'une manière générale à la surface de tout objet qui possède un capteur solaire.
B - Dans un autre mode de réalisation un peu différent, lorsque la plaque est transparente, elle n'a pas besoin de comporter des trous, mais l'image comporte alors des zones de transparence totale, qui sont l'équivalent fonctionnel des trous de la plaque.
Ces zones de transparence, totale ou partielle, ne sont pas disposées d'une manière régulière à la surface de la plaque comme dans le mode de réalisation précédent, mais sont pratiquées en priorité sur des zones de l'image d'origine dont la couleur est proche de la couleur de la surface du capteur solaire, de sorte que la superposition desdites zones de transparence et de la couleur du capteur solaire donne un rendu visuel qui se rapproche le plus de la couleur initiale de la zone image d'origine, grâce à la couleur similaire du capteur solaire derrière lesdites zones d'image.
Cette priorité s'exprime par exemple par un nombre de zones de transparence et/ou une taille desdites zones qui seront plus importants sur les zones image qui ont une couleur proche de celle du capteur, et un nombre de zones de transparence moins important sur les zones image dont la couleur est différente de celle du panneau solaire.
Ainsi la surface de transparence de l'image qui est due aux trous n'est plus homogène, mais sera plus importante sur les zones image dont la couleur est proche de celle de la surface du panneau solaire.
Il résulte de ces mesures que pour une surface de l'image ayant une transparence donnée, les couleurs résultantes de l'image placée devant le panneau solaire seront moins altérées que si les trous ou les zones de transparence avaient été disposées d'une manière régulière à la surface de l'image.
Par exemple, si la plaque est opaque et que les zones de transparence de l'image sont de transparence totale, comme dans le cas des trous réalisés dans la plaque, une manière avantageuse de procéder sera de rendre la surface des trous supérieure à 50% de la surface de la plaque, ce qui équivaudra pour ladite plaque à une transparence supérieure à 50%. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté aux images très contrastées comme par exemple des images en noir et blanc. Dans cet exemple en effet toutes les zones image qui sont noires pourront recevoir un maximum de trous pour obtenir un maximum de transparence à ces endroits sans que cette caractéristique dégrade à cet endroit la qualité visuelle de l'image, puisque derrière les trous on voit le capteur solaire de couleur sombre.
Pour obtenir la transparence globale désirée, par exemple 50%, si celle-ci n'est pas atteinte par le positionnement des trous en regard des zones image dont la couleur est proche de celle du capteur solaire, alors un complément de trous ou de zones de transparence sera positionné sur le reste de l'image, toujours avec cette préférence de positionnement des trous dans les zones image dont la couleur se rapproche de celle du capteur solaire. Cette préférence ou priorité peut être le résultat d'une logique qui est mise en œuvre par un programme informatique qui tient compte de la couleur du panneau solaire, donc de la couleur apparente des trous, et de la couleur de chaque zone image. Le comparatif de ces deux couleurs détermine alors la taille des trous et leurs densités surfaciques afin que le résultat visuel obtenu soit le plus proche de celui de la zone image d'origine avant traitement.
C - Dans une variante de réalisation un peu différente, la plaque est transparente et des espaces de transparence, équivalents à des trous dans la plaque, sont pratiqués dans l'image et non dans la plaque elle-même. C'est-à-dire qu'un trou devient à cet endroit une absence d'impression de l'image, et non plus une absence localisée de matière de la plaque, comme précédemment. Cette variante à l'avantage de ne pas nécessiter d'appareillage spécial pour pratiquer des trous dans une plaque opaque. La répartition des zones de transparence de l'image peut être régulière, ou irrégulière comme expliqué ci-dessus.
D - Dans un autre mode de réalisation, le panneau solaire est un panneau photovoltaïque comprenant des cellules couplées électriquement en série. Cette configuration électrique demande à ce que l'intensité lumineuse reçue par chacune des cellules soit sensiblement la même afin d'obtenir la meilleure performance de conversion énergétique du panneau. Sur une plaque transparente est imprimée une image en couleurs dont chaque couleur est en partie transparente à la lumière solaire. On définit ici le terme « lumière solaire » par l'ensemble du spectre solaire y compris les rayonnements invisibles comme les infrarouges et les ultra-violets. On constate que la transparence des couleurs imprimées dépend de plusieurs paramètres dont la nature de l'encre ou de la peinture utilisée, de son épaisseur, d'éventuelles sous-couches de soutient comme le blanc, de la présence de particules métalliques. Afin de rendre la transparence de chacune des couleurs sensiblement identique, une première méthode va consister à modifier la constitution et/ou l'épaisseur des encres ou de la peinture qui seront utilisées pour imprimer l'image de sorte que chacune des couleurs possède la même transparence à la lumière solaire.
Une deuxième méthode va consister à rendre plus transparentes les zones image les moins transparentes (Cl, C2) en pratiquant à l'intérieur desdites zones image des zones de transparence totale, ou des trous, de sorte que la lumière qui traverse toutes les zones image se répartisse d'une manière sensiblement uniforme sur toute la surface du panneau solaire.
Pour cela, à chacune des couleurs est allouée une quantité prédéfinie de zones de transparence totale, afin que toutes les couleurs possèdent la même transparence globale.
Par exemple si l'on souhaite une transparence globale de l'image de 60% et que la couleur noire a une transparence de 0% et la couleur blanche une transparence de 30%, pour uniformiser la transparence de ces deux couleurs il suffira pour le noir de créer 60% de transparence supplémentaire grâce à une densité appropriée de micro trous de totale transparence, et pour le blanc de créer 30 % de transparence supplémentaire de la même manière, et on obtiendra une transparence de 60 % pour les zones noires et pour les zones blanches, donc une transparence globale de 60 %.
On remarquera "que créer des espaces de transparence supplémentaires va créer une altération de la qualité de l'image car la couleur du panneau solaire situé derrière l'image sera vue au travers de ces espaces de transparence. Mais on remarquera aussi que la couleur des panneaux solaires photovoltaïques étant généralement sombre et que la transparence des couleurs est d'autant plus faible que la couleur des encres est sombre, il y aura d'autant moins de zones de transparence totale dans une zone d'image que la couleur de l'encre sera claire, donc une moindre altération de cette couleur claire à cause de la couleur sombre du panneau qui sera vu au travers.
La procédure d'impression de l'image qui utilisera les deux méthodes précitées de mise à égalité des transparences des différentes couleurs, suivra un protocole logique qui commencera par mesurer et mettre en mémoire la transparence de chacune des couleurs de l'image en fonction de la réceptivité spectrale des cellules solaires utilisées. Puis pour une transparence globale voulue, on calculera le pourcentage de surface de totale transparence à créer pour chacune des couleurs de l'image. Enfin en fonction de la taille des espaces de transparence, on en déduira la densité de ces espaces de transparence pour chacune des couleurs. D'un point de vue pratique, ces espaces de transparence totale correspondent au moment de l'impression à des zones de « non » impression sur la plaque transparente. L'image de base sera donc transformée numériquement avant son impression et suivant le protocole logique décrit précédemment.
E - Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, c'est la transparence d'une image lenticulaire solaire qui est améliorée. La plaque de support d'image est alors transparente et structurée sur sa face avant (celle exposée au soleil), par un réseau de lentilles.
Des zones image et des zones de transparence totale sont positionnées sur la face arrière de la plaque de sorte qu'un observateur ne verra que les zones image et que la lumière solaire traversera en totalité les zones de transparence totale et en partie les zones image. Une image lenticulaire solaire est donc constituée d'une image positionnée devant un panneau solaire, ladite image étant par exemple découpée en bandes et imbriquée dans un réseau de lentilles rectilignes. Une partie de la lumière solaire est déviée par les lentilles entre les bandes image pour atteindre le panneau solaire qui se trouve derrière, alors que l'observateur verra les bandes images reconstituées en une pleine image grâce aux lentilles.
Dans ce dispositif, les bandes images sont opaques à la lumière alors que dans certaines positions du soleil elles reçoivent une grande quantité du rayonnement solaire direct et elles auraient avantage à être en partie transparentes afin d'augmenter la quantité de lumière globale reçue par le capteur solaire. Le mode de réalisation particulier de l'invention qui est décrit ici propose donc d'appliquer à ces bandes image de l'image lenticulaire, les traitements d'image caractéristiques des modes de réalisation précédents.
Dans les modes de réalisation précédents, l'espace entre la plaque et le panneau solaire peut être un film d'air ou être constitué par une matière transparente dont l'indice de réfraction est de préférence égal ou supérieur à celui de la plaque.
F - D'autres variantes d'amélioration de la transparence d'une image sont encore réalisables qui sont des combinaisons des modes de réalisation décrits dans les paragraphes précédents. G - Dans un autre mode de réalisation de l'invention qui nécessite que l'image soit rétro éclairée, la plaque sur laquelle est imprimée l'image suivant une des réalisations C, D, E, F ci-dessus est transparente, et est utilisée comme guide de lumière pour produire le rétro-éclairage de ladite image.
Le problème à résoudre en effet dans le cadre d'un panneau solaire rétro- éclairé est que d'une part les dispositifs de rétro-éclairage connus qui utilisent des lampes pour rétro-éclairer l'image sont placées sur le trajet de la lumière et ne sont pas totalement transparents à la lumière solaire, ce qui diminue les performances du panneau solaire, et que d'autre part les rétro-éclairages connus éclairent en général la totalité de l'image donc aussi les espaces de transparence totale présents dans l'image, ce qui crée une grande perte de lumière au travers de ces zones et un éblouissement qui masque l'image à l'observateur.
Pour remédier à ces deux inconvénients, une variante de l'invention prévoit que la plaque est transparente et est utilisée comme guide de lumière. La lumière est émise par des lampes placées latéralement à la plaque de sorte que la lumière pénètre dans l'épaisseur de ladite plaque. La lumière se propage alors à l'intérieur de la plaque par réflexions successives sur ses deux faces planes. La lumière ne ressort de la plaque que si elle rencontre une surface non plane ou une surface dont l'indice de réfraction est proche de celui de la plaque. Dans ces conditions la lumière ne ressortira pas de la plaque aux endroits où sont positionnés les trous (ou les zones de totale transparence) puisqu'à cet endroit la surface de la plaque est restée plane. Par contre les endroits qui ont été imprimés contiennent une substance, celle de l'encre, dont l'indice de réfraction et/ou la rugosité provoque la sortie de la lumière à cet endroit et donc le rétro éclairage de l'image.
D'autre part, puisque les lampes, qui sont non transparentes, sont placées en dehors du parcours des rayons solaires qui pénètrent dans le panneau solaire, les performances du panneau ne sont pas diminuées. Enfin si le rétro-éclairage possède une luminosité sensiblement uniforme sur toute la surface de la plaque il sera compatible avec les dispositifs D, E, F décrits ci-dessus, dont la transparence de l'image est elle-même sensiblement uniforme. Dans ce mode de réalisation rétro éclairé, l'espace entre la plaque et le panneau solaire ne comporte pas de lame d'air, mais est constitué par une matière transparente dont l'indice de réfraction est de préférence inférieur à celui de la plaque.
Dans toutes les variantes décrites ci-dessus, l'image peut être soit directement imprimée sur la plaque, soit imprimée au préalable sur une feuille transparente puis collée ou autrement fixée sur la plaque. Dans tous les cas également, la plaque imprimée pourra simplement se positionner devant le panneau solaire ou bien être collée à sa surface ou encore remplacer la vitre protectrice du panneau solaire. Dans ce dernier cas cette plaque aura trois fonctions: celle de protection du panneau solaire, celle de guide de lumière pour le rétro-éclairage et celle de support d'impression pour l'image.
En définitive, l'invention a pour objet un dispositif comprenant un panneau solaire de couleur sombre et une plaque de support d'image positionnée devant la surface active du panneau solaire et destinée à être pourvue d'une image comprenant une multitude de zones image ayant chacune ses propres caractéristiques visuelles locales, la plaque de support d'image étant pourvue d'un ensemble de trous et/ou l'image étant pourvue d'un ensemble de zones de transparence totale ou partielle pour augmenter la quantité de lumière susceptible d'atteindre le panneau solaire, caractérisé en ce que la densité locale (c'est-à-dire au droit d'une zone image donnée) en trous de la plaque ou en zones de transparence de l'image est variable, et est adaptée en fonction des caractéristiques visuelles locales de l'image (4) et/ou en fonction de la couleur du panneau solaire, de manière à optimiser les qualités visuelles de l'image (4) sur le dispositif et la production d'énergie du dispositif. A la différence des répartitions uniformes de trous tels ue décrits dans les dispositifs connus, le fait de faire varier localement le nombre de trous de la plaque ou le nombre de zones de transparence en focntion des caractéristiues locales de l'image permet d'obtenir un compromis plus fin et plus efficace à la fois sur la qualité visuelle perçue de l'image, et sur l'énergie solaire captée et transformée par le capteur solaire. De cette manière, on peut choisir la configuration du réseau de trous ou de zones de transparence pour obtenir un éclairage sensiblement uniforme sur toute la surface active du panneau solaire, et/ou pour minimiser l'impact visuel des trous ou zones de transparence situés devant le capteur solaire sombre. En l'absence de ces mesures, on dégraderait l'apparence de l'image après son report sur le dispositif.
Le dispositif selon l'invention n'est pas limité par la nature du panneau solaire, celui-ci pouvant être est un panneau solaire photovoltaïque, thermique ou mixte, plan ou courbe, rigide ou souple.
Les zones de transparence totale ou partielle de l'image ou lés trous de la plaque ont de préférence la forme de cercles ou d'hexagones, mais d'autres formes sont possibles.
De préférence, les zones de transparence totale de l'image et/ou les trous de la plaque de support d'image sont suffisamment petits pour qu'un observateur placé à une distance de visualisation habituelle du panneau solaire ne distingue pas individuellement lesdites zones de transparence totale et/ou lesdits trous.
Selon une première variante du dispositif, la plaque est en une matière opaque, le capteur solaire est de couleur sombre, et ledit ensemble de trous comporte relativement plus de trous au regard des zones plus sombres de l'image et moins de trous au regard des zones plus claires de l'image, de manière à laisser apparaître le panneau solaire sombre principalement dans les zones sombres de l'image, ce qui a l'avantage d'augmenter la production du panneau solaire sans dénaturer la perception visuelle de l'image. Selon une sous-variante avantageuse de cette première variante, ledit panneau solaire est un panneau photovoltaïque composé de cellules connectées électriquement en mode série, et ledit ensemble de trous est alors configuré sous la forme d'un réseau régulier apte à conférer à la plaque un degré de transparence sensiblement uniforme sur toute la surface de la plaque De cette façon, la luminosité reçue par chacune desdites cellules photovoltaïques situées derrière la plaque est sensiblement identique d'une cellule à l'autre. Selon une autre variante du dispositif, ladite plaque est en une matière transparente et l'image comporte alors un ensemble de zones de transparence totale ou partielle pour augmenter la quantité de lumière susceptible d'atteindre le panneau solaire. Selon l'invention, ledit ensemble de zones de transparence est alors configuré en fonction des caractéristiques visuelles des zones image correspondantes et en fonction de la couleur du panneau solaire, de manière à optimiser les qualités visuelles de l'image sur le dispositif. Lesdites zones de transparence totale ou partielle de l'image sont notamment obtenues par traitement numérique d'image avant impression de celle-ci sur la plaque de support d'image. Idéalement, la densité en zones de transparence totale d'une partie donnée de l'image est modifiée en fonction de la transparence initiale de cette partie de l'image et/ou en fonction de sa dominante de couleur, étant entendu que les parties d'image initialement sombres sont moins transparentes que les parties claires et permettent une densité en zones de transparence totale plus élevée que les parties initialement claires. Plus précisément, l'invention prévoit que des zones de transparence totale ou partielle de l'image sont aménagées prioritairement sur des zones de l'image dont la couleur d'origine est proche de la couleur de la surface du panneau solaire, de sorte que la superposition desdites zones de transparence de l'image et de la couleur du panneau solaire donne un rendu visuel proche de la couleur de la zone image d'origine.
Par exemple, plutôt que de faire plus de zones transparentes dans une zone de couleur jaune foncé, on prend un jaune plus clair, car plus transparent. Une fois mis devant le panneau solaire foncé, il apparaîtra à nouveau plus foncé. Donc pour augmenter la transparence, soit on fait des trous dans des zones sombres, soit on prend une couleur plus claire sur une zone sombre car devant le panneau sombre l'image reprend sa couleur plus sombre.
Dans une sous-variante des modes de réalisation à plaque transparente, la plaque est structurée sur sa face avant par un réseau de lentilles, et des zones image et des zones de transparence totale sont positionnées sur la face arrière de la plaque, de sorte qu'un observateur ne verra que les zones image et que la lumière solaire traversera en totalité les zones de transparence totale et en partie les zones image. Dans les variantes précédentes, l'espace entre la plaque et le panneau solaire est constitué par une matière transparente dont l'indice de réfraction est de préférence égal ou supérieur à celui de la plaque, de façon à éviter les réflexions parasites et les déperditions de lumière.
Dans une autre sous-variante des modes de réalisation à plaque transparente, la plaque est parcourue dans son épaisseur par une lumière émise dans sa périphérie et que cette lumière guidée dans l'épaisseur de la plaque ne ressort de la plaque qu'au travers des zones images en partie transparentes, et non au travers des zones totalement transparentes, de façon à renforcer la visibilité de l'image. Dans ce cas, l'espace entre la plaque et le panneau solaire est constitué par une matière transparente dont l'indice de réfraction est de préférence inférieur à celui de la plaque, de manière que la plaque joue le rôle de guide de lumière.
L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un dispositif tel que décrit ci-dessus, dans lequel on approvisionne un panneau solaire, une plaque et une image destinée à être rapportée ou imprimée sur ladite plaque, ladite plaque étant soit opaque et percée d'une multitude de trous pour laisser passer la lumière ambiante, soit transparente à la lumière ambiante, ladite image comportant des zones image plus ou moins transparentes à la lumière ambiante, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement de l'image avant son intégration dans ledit dispositif, pour former une image modifiée dont certaines caractéristiques visuelles et/ou de transparence sont traitées soit de manière à compenser l'effet optique du réseau de trous sur l'image, soit de manière à créer un degré de transparence uniforme pour l'ensemble formé par la plaque et l'image modifiée de sorte que le panneau solaire soit éclairé par une luminosité sensiblement uniforme sur sa surface.
Selon un mode de réalisation du procédé, ledit traitement consiste à rendre plus transparentes les zones de l'image d'origine les moins transparentes, en modifiant la nature et/ou la transparence des encres qui sont utilisées dans l'image modifiée, de sorte que la lumière qui traverse la plaque imprimée se répartisse d'une manière sensiblement uniforme sur toute la surface du panneau solaire. Selon un autre mode de réalisation du procédé, ledit traitement consiste à rendre plus transparentes les zones image les moins transparentes en pratiquant à l'intérieur desdites zones image des zones de transparence totale disposées de sorte que la lumière qui traverse toutes les zones image se répartisse d'une manière sensiblement uniforme sur toute la surface du panneau solaire.
Dans sa version la plus complète, le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes :
- on commence par rendre l'image initiale plus transparente en aménageant des trous ou zones de transparence totale dans ses zones sombres et/ou en augmentant la transparence des encres utilisées ;
- puis on applique un traitement numérique d'image pour augmenter le contraste, et/ou la luminosité de l'image afin d'en augmenter la qualité perçue ;
- si le capteur solaire est un capteur photovoltaïque composé de cellules connectées en mode série, on modifie les zones de transparence de l'image en y aménageant des trous ou des zones de totale transparence avec une densité apte à créer un degré de transparence sensiblement uniforme entre les différentes zones image.
DESCRIPTION DETAILLEE
L'invention est décrite maintenant plus en détail grâce aux huit figures indexées.
La figure 1 est un schéma éclaté qui montre les quatre composants principaux du dispositif selon l'invention, en particulier une plaque image avec un réseau de trous dont la distribution est régulière.
La figure 2 est un schéma similaire à la figure 2, montrant les quatre composants principaux du dispositif lorsque lesdits composants sont superposés.
La figure 3 est un schéma qui montre les quatre composants principaux du dispositif de la figure 2, incluant une image modifiée notamment en luminosité et en contraste.
La figure 4 est un schéma de principe pour montrer un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, dans lequel les trous assurant la transparence de la plaque image ont été positionnés en priorité dans des zones image dont la couleur est proche de celle du panneau solaire.
La figure 5 est un schéma en coupe transversale, qui montre un panneau solaire connu en soi et recouvert de zones images de couleurs différentes et recevant au niveau du panneau, une irradiation solaire qui n'est pas égale sur toute sa surface.
La figure 6 est un schéma en coupe similaire à celui de la figure 5, dans lequel, en conformité avec le principe de l'invention, les zones images contiennent des espaces de transparence qui rétablissent l'homogénéité de l'irradiation atteignant la surface du panneau solaire.
La figure 7 est un diagramme qui illustre la densité variable des trous aménagés dans les zones image pour uniformiser pour les différentes couleurs d'une image, le rayonnement solaire atteignant le capteur solaire.
La figure 8 est un schéma en coupe transversale d'une variante du dispositif selon l'invention, dans lequel la plaque support d'image est structurée par un réseau de lentilles sur sa face avant exposée au soleil, et l'image est imprimée au dos de la plaque en bandes parallèles espacées par des bandes de transparence.
La figure 9 est un schéma de principe en coupe transversale du dispositif selon l'invention lorsque l'image est rétro éclairée par une lumière qui se propage dans l'épaisseur de la plaque transparente de support d'image.
Le dispositif selon l'invention (Figure 1) est composé d'un panneau solaire (1), d'une plaque (2) opaque ou transparente servant de support d'image, sur laquelle est apposée, par exemple par impression, une image (4). Dans la plaque (2) pourvue de l'image (4) sont pratiqués des « trous » (3), à savoir des orifices lorsque la plaque est opaque, ou des zones de totale transparence de l'image, lorsque la plaque support est transparente.
La plaque (2) pourvue de l'image (4) est disposée devant le panneau solaire (Figure 2) de sorte qu'une partie de la lumière qui éclaire l'image (4) traverse les trous (3) ou les zones de totale transparence et éclaire aussi le panneau solaire (1). Une caractéristique avantageuse de l'invention est, pour les panneaux solaires photovoltaïques dont les cellules sont couplées en mode série, de disposer sur la plaque (2) des trous de forme identique suivant un réseau ordonné de sorte que l'intensité lumineuse qui est reçue par chacune des cellules photovoltaïques soit sensiblement identique, ce qui permet de maximiser la production électrique du panneau solaire.
Une autre caractéristique de l'invention est de proposer des moyens pour augmenter la transparence de ladite plaque (2) et/ou pour augmenter la qualité visuelle de l'image (4) imprimée lorsque ladite image est perforée et placée devant le panneau solaire (1). Pour obtenir ce résultat (Figure 3), l'image (4) d'origine est préalablement modifiée (4M), avant son impression sur la plaque (2), dans ses caractéristiques de luminosité, de contraste, de teinte, de couleurs, de manière à compenser au moins en partie la perte de luminosité et de contraste qui apparaît dès que des espaces de transparence ou des trous (3) sont pratiqués dans ladite image ou dans ladite plaque, respectivement. En effet ces espaces de transparence ou trous (3) laissent apparaître la couleur du panneau solaire (1) qui est placé derrière l'image (4). L'observateur voit alors une combinaison entre les couleurs de l'image (4) et la couleur du panneau solaire (1). Lorsque le panneau solaire (1) est sombre, par exemple, l'image (4) sera modifiée en une image (4M) avant son impression, pour augmenter sa luminosité et son contraste, ce qui restituera au moins en partie la luminosité et le contraste de l'image d'origine (4) lorsque celle-ci sera positionnée devant le panneau solaire (1).
La figure 4 montre qu'il est possible d'augmenter encore la qualité visuelle de l'image (4) (mais cette fois-ci au détriment de l'uniformité de la lumière reçue par le capteur lorsque les trous (3) ou les espaces de transparence (6) sont de préférence situés en regard des zones de l'image qui ont une couleur proche de la couleur du panneau solaire (1). L'apparence visuelle de l'image résultante (4M) sera donc peu modifiée par rapport à celle de l'image d'origine (4), car les zones images (6) qui sont devenues transparentes garderont sensiblement leur couleur d'origine après positionnement devant le capteur solaire. Dans un mode de réalisation un peu différent, la plaque (2) est transparente et l'image est composée de zones image (Figure 5, Cl, C2, C3) plus ou moins transparentes en fonction notamment de la couleur, de l'épaisseur et/ou de la composition de l'encre qui est utilisée pour l'impression de l'image. La lumière incidente (7) qui est homogène dans son intensité traverse donc plus ou moins bien les zones images (Cl, C2, C3) ce qui entraine une disparité dans l'intensité lumineuse de la lumière (ZI, Z2, Z3) qui à traversé les zones image (Cl, C2, C3) et qui éclaire au final la surface du panneau solaire (1). Lorsque le panneau solaire (1) est composé de cellules photovoltaïques montées électriquement en mode série cette disparité d'intensité lumineuse reçue par les cellules entraine une baisse importante de la puissance du panneau solaire (1). Pour remédier à cet inconvénient, le dispositif selon la présente invention (Figure 6) comporte des zones image (C1,C2,C3) dans lesquelles ont été pratiquées des espaces de transparence (T1,T2,T3) de manière à ce que ces zones de transparence (T1,T2,T3) augmentent la transparence globale des zones image (C1,C2,C3) dans une proportion qui va rendre sensiblement identiques la transparence globale desdites zones image (C1,C2,C3). Il résulte de ce dispositif que les intensités lumineuses (Z11,Z21,Z31) qui traversent toutes les zones image (C1,C2,C3) sont sensiblement identiques et éclairent d'une manière uniforme la surface du panneau solaire (1) donc les cellules photovoltaïques qui le composent.
La figure 7 est un schéma complémentaire aux figures 5 et 6 qui montre la surface des trois zones image (C1,C2,C3) ayant des transparences Tr différentes, respectivement de 15, 30 et 35%, ce qui signifie que les luminosités (Z1,Z2,Z3) reçue par les cellules photovoltaïques dans ces trois zones image sont elles-mêmes différentes. Pour établir l'équilibre, on pratique des espaces de totale transparence, éventuellement des trous dans le cas d'une plaque opaque, sur chacune des zones image (C1,C2,C3), dans une proportion telle qu'ils augmentent la transparence globale et rendent identique la luminosité (Z11,Z21,Z31) reçue respectivement par chaque des cellules photovoltaïques. Ainsi, dans l'exemple représenté, la transparence Tr de toutes les zones image (C1,C2,C3) est devenue égale à 50%. Dans un autre mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, (Figure 8), la plaque (2) est transparente et structurée sur sa face avant par un réseau de lentilles rectilignes et convergentes (9) et l'image est imprimée en bandes (C4) parallèles espacées par des bandes de transparence (T4) au dos de la plaque (2). L'espace (11) entre la plaque (2) et le panneau solaire (1) peut être comblé par une substance transparente, comme un film de colle, afin d'éviter d'éventuelles réflexions parasites.
Cette disposition permet à un observateur (10) de voir l'image pleine reconstituée sans voir les bandes de transparence (T4) donc sans voir la couleur du panneau solaire (1), alors que la lumière (7) du soleil est déviée par les lentilles (9) et traverse les zones de transparence (T4) et/ou éclaire les bandes images (C4). Les bandes image (C4) sont alors semi transparentes et les caractéristiques de leurs transparences sont celles décrites dans les paragraphes précédents, c'est-à-dire (A) des bandes image opaques modifiées au moins dans leur luminosité et leur contraste avec un réseau de zones de transparence réparties d'une manière homogène sur toute la surface des bandes images, (B) des bandes image opaques comprenant des zones de transparence positionnées en priorité sur les zones image de même couleur que le panneau solaire (1), (D) des bandes image dont toutes les couleurs ont le même taux de transparence, cette caractéristique étant réalisée soit en modifiant la nature et l'épaisseur des encres utilisées, soit en pratiquant une multitude de zones de transparence sur chacune des couleurs de sorte que la transparence globale de chacune desdites couleurs soit sensiblement identique pour toutes les couleurs.
La transparence partielle des bandes image va donc augmenter la quantité de lumière reçue par le panneau solaire (1) et répartir ce surplus de lumière d'une manière homogène sur toutes les cellules photovoltaïques montées en mode série, ce qui ne nuira pas au bon fonctionnement dudit panneau solaire (1).
En outre, le dispositif selon l'invention permet d'une manière simple le rétro¬ éclairage de l'image (Figure 9). Le rétro éclairage nécessite que l'encre qui a été utilisée pour imprimer l'image (4) soit en partie transparente et que la lumière du rétro-éclairage (L) ne traverse pas les zones de transparence totale (6) afin d'éviter l'éblouissement de l'observateur (10). De plus les composants qui permettent le rétro-éclairage ne doivent pas obstruer le passage des rayons solaires (7) jusqu'au panneau solaire (1). Au moins une lampe (L) est donc disposée en périphérie de la plaque (2) de manière à introduire une lumière dans l'épaisseur de ladite plaque (2). La plaque (2) se comporte alors comme un guide de lumière qui transmet cette lumière dans toute son épaisseur et la lumière ne ressort par sa face avant qu'aux endroits (C1,C2,C3) où de l'encre a été appliquée. L'espace (11) entre la plaque (4) et le panneau solaire (1) peut être de l'air ou une colle dont l'indice de réfraction sera suffisamment faible pour que la plaque (4) soit apte à jouer son rôle de guide d'onde.
EXEMPLE DE REALISATION
Un panneau d'affichage publicitaire est rectangulaire et ses dimensions sont de 1 x 2 m. Il est composé d'une part d'un panneau solaire photovoltaïque de mêmes dimensions dont les cellules sont montées électriquement en mode série et dont la puissance crête est de 300 Watt, et d'autre part d'une plaque de PMMA (Polymethyl Methacrylate) transparente de 5 mm d'épaisseur, de même dimensions que le panneau solaire, placée devant celui-ci, et sur laquelle a été imprimée l'image d'une publicité avec de l'encre opaque.
L'image est imprimée sur la face interne de la plaque donc du côté du panneau photovoltaïque. Cette image imprimée a été modifiée et optimisée avant son impression de manière, d'une part à augmenter sa luminosité et son contraste et d'autre part à faire apparaître un réseau ordonné de zones de totale transparence, circulaires de 3 mm de diamètre, formant une grille rectiligne où toutes les zones de totale transparence sont espacées de 0,75 mm, de manière à créer une surface globale de transparence de 50% de la surface de l'image.
Une barrette de lampes LED (Diodes Electro Luminescentes) disposées en périphérie de la plaque injecte une lumière blanche dans l'épaisseur de ladite plaque de manière à éclairer la face avant de l'image imprimée, tournée vers l'observateur. La lumière qui circule dans la plaque éclaire les zones imprimées de l'image mais ne ressort pas par les zones non imprimées qui sont les zones de transparence totale, ce qui rend le mode d'éclairage d'autant plus efficace. De jour, un observateur placé à plus de 3 mètres de l'affiche publicitaire ne distinguera pas le réseau de zones de transparence dans l'image à cause de leur petitesse, ce réseau de zones de transparence sera d'apparence noire et n'aura par ailleurs que peu d'impact sur la luminosité de l'image d'origine car ladite luminosité de l'image a été rehaussée avant son impression pour compenser l'effet optique du réseau de zones de transparence d'apparence noire qui s'est superposé à l'image. De jour, le panneau solaire produira une puissance de 150 Watts crête qui correspond à la transformation des 50% de la lumière reçue par le dispositif. De nuit, les lampes LED sont allumées et éclairent efficacement la face avant de l'image.
AVANTAGES DE L'INVENTION
En définitive l'invention répond aux buts fixés en permettant d'améliorer la qualité visuelle et/ou la transparence d'une image (4) imprimée ou posée à la surface d'un panneau solaire (1), même lorsque celui-ci est un panneau photovoltaïque dont les cellules sont montées en mode série. En outre, l'invention permet le rétroéclairage de ladite image (4) sans faire obstacle à la lumière ambiante (7) qui éclaire le panneau solaire (1).

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif comprenant un panneau solaire (1) de couleur sombre et une plaque (2) de support d'image positionnée devant la surface active du panneau solaire (1) et destinée à être pourvue d'une image (4) comprenant une multitude de zones image ayant chacune ses propres caractéristiques visuelles locales, la plaque (2) de support d'image étant pourvue d'un ensemble de trous (3) et/ou l'image (4) étant pourvue d'un ensemble de zones de transparence (T1,T2,T3) totale ou partielle pour augmenter la quantité de lumière susceptible d'atteindre le panneau solaire, caractérisé en ce que la densité locale en trous (3) de la plaque (2) ou en zones de transparence (T1,T2,T3) de l'image (4) est variable et est adaptée en fonction des caractéristiques visuelles locales de l'image (4) et/ou en fonction de la couleur du panneau solaire, de manière à optimiser les qualités visuelles de l'image (4) sur le dispositif et la production d'énergie du dispositif.
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque (2) est en une matière opaque, le capteur solaire (1) est de couleur sombre, et en ce que ledit ensemble de trous (3) comporte plus de trous (3) au regard des zones plus sombres de l'image (4) et moins de trous (3) au regard des zones plus claires de l'image (4), de manière à laisser apparaître le panneau solaire (1) sombre principalement dans les zones sombres de l'image (4). 3 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones de transparence totale ou partielle de l'image (4) ou les trous (3) de la plaque (2) ont la forme de cercles ou d'hexagones.
4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites caractéristiques visuelles des zones d'image sont prises dans l'ensemble comprenant leur luminosité, leur contraste et/ou leur couleur. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones de transparence totale de l'image (4) et/ou les trous (3) de la plaque (2) de support d'image sont suffisamment petits pour qu'un observateur placé à une distance de visualisation habituelle du panneau solaire ne distingue pas individuellement lesdites zones de transparence totale et/ou lesdits trous (3).
6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau solaire (1) est un panneau solaire photovoltaïque, thermique ou mixte, plan ou courbe, rigide ou souple.
7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite plaque (2) est en une matière opaque et ledit panneau solaire est un panneau photovoltaïque composé de cellules connectées électriquement en mode série, caractérisé en ce ledit ensemble de trous (3) est configuré sous la forme d'un réseau régulier apte à conférer à la plaque (2) un degré de transparence sensiblement uniforme sur toute la surface de la plaque (2), de sorte que la luminosité reçue par chacune desdites cellules photovoltaïques situées derrière la plaque (2) est sensiblement identique d'une cellule à l'autre.
9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites zones de transparence totale ou partielle de l'image sont obtenues par traitement numérique d'image avant impression de celle-ci sur la plaque (2) de support d'image.
10— Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que la densité en zones de transparence totale d'une partie donnée de l'image est modifiée en fonction de la transparence initiale de cette partie de l'image et/ou en fonction de sa dominante de couleur, étant entendu que les parties d'image initialement sombres sont moins transparentes que les parties claires et permettent une densité en zones de transparence totale plus élevée que les parties initialement claires.
11 - Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que des zones de transparence totale ou partielle de l'image sont aménagées prioritairement sur des zones (5) de l'image (4) dont la couleur d'origine est proche de la couleur de la surface du panneau solaire (1), de sorte que la superposition desdites zones de transparence de l'image et de la couleur du panneau solaire (1) donne un rendu visuel proche de la couleur de la zone image d'origine (4).
12 - Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel ladite plaque (2) est en une matière transparente, caractérisé en ce que la plaque (2) est structurée sur sa face avant par un réseau de lentilles (9), et que des zones image (C4) et des zones de transparence totale (T4) sont positionnées sur la face arrière de la plaque (2), de sorte qu'un observateur (10) ne verra que les zones image (C4) et que la lumière solaire (7) traversera en totalité les zones de transparence totale (T4) et en partie (8) les zones image (C4).
13 - Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que l'espace (11) entre la plaque (2) et le panneau solaire (1) est constitué par une matière transparente dont l'indice de réfraction est de préférence égal ou supérieur à celui de la plaque (2), de façon à éviter les réflexions parasites et les déperditions de lumière. 14 - Dispositif selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que la plaque (2) est parcourue dans son épaisseur par une lumière (L) émise dans sa périphérie et que cette lumière (L) guidée dans l'épaisseur de la plaque (2) ne ressort de la plaque (2) qu'au travers des zones images (Cl, C2, C3) en partie transparentes, et non au travers des zones totalement transparentes, de façon à renforcer la visibilité de l'image. 15- Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'espace (11) entre la plaque (2) et le panneau solaire (1) est constitué par une matière transparente dont l'indice de réfraction est de préférence inférieur à celui de la plaque (2), de manière que la plaque joue le rôle de guide de lumière.
16 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les encres et le support qui sont utilisés pour l'impression desdites zones de l'image sont transparentes au moins pour une partie du spectre solaire, par exemple pour les infrarouges et les ultra-violets.
17 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'image (4 ;4M) est soit directement imprimée sur la plaque (2) de support, soit imprimée sur un support intermédiaire transparent destiné à être positionné contre la plaque (2).
18 - Procédé de réalisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on approvisionne un panneau solaire (1), une plaque (2) et une image (4) destinée à être rapportée ou imprimée sur ladite plaque (2), ladite plaque étant soit opaque et percée d'une multitude de trous (3) pour laisser passer la lumière ambiante, soit transparente à la lumière ambiante, ladite image comportant des zones image plus ou moins transparentes à la lumière ambiante, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement de l'image (4) avant son intégration dans ledit dispositif, pour former une image modifiée (4M) dont certaines caractéristiques visuelles et/ou de transparence sont traitées soit de manière à compenser l'effet optique du réseau de trous (3) sur l'image (4), soit de manière à créer un degré de transparence uniforme pour l'ensemble formé par la plaque (2) et l'image modifiée (4M), de sorte que le panneau solaire soit éclairé par une luminosité sensiblement uniforme sur sa surface. 19 - Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit traitement consiste à rendre plus transparentes les zones de l'image (4) d'origine les moins transparentes, en modifiant la nature et/ou la transparence des encres qui sont utilisées dans l'image modifiée (4M), de sorte que la lumière qui traverse la plaque (2) imprimée se répartisse d'une manière sensiblement uniforme sur toute la surface du panneau solaire (1).
20 - Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit traitement consiste à rendre plus transparentes les zones image les moins transparentes (Cl, C2) en pratiquant à l'intérieur desdites zones image des zones de transparence totale disposées de sorte que la lumière qui traverse toutes les zones image se répartisse d'une manière sensiblement uniforme sur toute la surface du panneau solaire (1).
21 - Procédé selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- on commence par rendre l'image initiale plus transparente en aménageant des trous ou zones de transparence totale dans ses zones sombres et/ou en augmentant la transparence des encres utilisées ;
- puis on applique un traitement numérique d'image pour augmenter le contraste, et/ou luminosité de l'image afin d'en augmenter la qualité perçue ;
- si le capteur solaire est un capteur photovoltaïque composé de cellules connectées en mode série, on modifie les zones de transparence de l'image en y aménageant des trous ou des zones de totale transparence avec une densité apte à créer un degré de transparence sensiblement uniforme entre les différentes zones image.
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