JP2015228349A - 採光システム - Google Patents

Abstract

【課題】種々の方向からの入射光に対して十分な採光機能及び防眩機能を発揮することができる採光システムを提供する。【解決手段】採光システム１０は、第１採光フィルム１１と、第１採光フィルムから水平方向に離間して配置された第２採光フィルム１２と、を含む。第１採光フィルムは、鉛直方向に配列された複数の第１反射面１１ａを有する。第２採光フィルムは、鉛直方向に配列された複数の第２反射面１２ａを有する。鉛直方向に平行な面内において、第１採光フィルムの側から第２採光フィルムの側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値として、水平方向に対して第１反射面がなす角度θａは、水平方向に対して第２反射面がなす角度θｂよりも大きい。【選択図】図１０

Description

本発明は、太陽光等の光を取り込むための採光システムに関する。

例えば、特許文献１に開示されているように、外光を屋内に取り込むための光学フィルムの開発が進められている。この光学フィルムは、入射光の光路を屋内の天井の方向に向けるようにして、外光を取り込む。外光を屋内に採光することにより、照明装置の消費電力を低減することが可能となり、その結果として、ＣＯ_２の削減にも寄与し得る。また、屋内に取り込まれた外光の光路は跳ね上げられるので、屋内の人間が眩しさを感じることもない。

特表２０１３−５１４５５２

ところで、太陽の位置は、時間帯および季節に応じて変化する。すなわち、光学フィルムへ入射する際の外光の入射方向は変化する。したがって、特許文献１の光学フィルムでは、一年を通して、さらには或る一日の日中を通してすら、採光を十分に行い続けることはできない。その一方で、光路を補正されることなく光学フィルムを透過した直達光は、屋内の人間に対して眩しさを感じさせてしまう。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、種々の方向からの入射光に対して十分な採光機能及び防眩機能を発揮することができる採光システムを提供することを目的とする。

本発明による第１の採光システムは、
第１採光フィルムと、
前記第１採光フィルムから当該第１採光フィルムの法線方向に平行な第１基準方向に離間して配置された第２採光フィルムと、を備え、
前記第１採光フィルムは、前記第１基準方向と非平行な第２基準方向に配列された複数の第１反射面を有し、
前記第２採光フィルムは、前記第２基準方向に配列された複数の第２反射面を有し、
前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において、前記第１採光フィルムの側から前記第２採光フィルムの側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値として、前記水平方向に対して前記第１反射面がなす角度は、前記水平方向に対して前記第２反射面がなす角度よりも大きい。

本発明による第１または第２の採光システムにおいて、
前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において前記第１反射面が前記水平方向に対してなす角度は、正の値となり、
前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において前記第２反射面が前記水平方向に対してなす角度は、負の値となるようにしてもよい。

本発明による第２の採光システムは、
第１採光フィルムと、
前記第１採光フィルムから水平方向に離間して配置された第２採光フィルムと、を備え、
前記第１採光フィルムは、鉛直方向に配列された複数の第１反射面を有し、
前記第２採光フィルムは、鉛直方向に配列された複数の第２反射面を有し、
鉛直方向に平行な面内において、前記第１採光フィルムの側から前記第２採光フィルムの側に向けて前記水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値として、前記水平方向に対して前記第１反射面がなす角度は、前記水平方向に対して前記第２反射面がなす角度よりも大きい。

本発明による第２の採光システムにおいて、
前記鉛直方向に平行な面内において前記第１反射面が前記水平方向に対してなす角度は、正の値となり、
前記鉛直方向に平行な面内において前記第２反射面が前記水平方向に対してなす角度は、負の値となるようにしてもよい。

本発明による第１または第２の採光システムにおいて、前記第１採光フィルム及び前記第２採光フィルムの両方よりも少なくとも部分的に鉛直方向上方であって、且つ、水平方向における前記第１採光フィルム及び前記第２採光フィルムの間となる少なくとも一部分の位置に、日除けが設けられていてもよい。

本発明による第１または第２の採光システムが、前記第２採光フィルムよりも鉛直方向上方に位置し且つ前記第２採光フィルムの側から前記第１採光フィルムの側に向けて延び出る日除けを、さらに備えるようにしてもよい。

本発明による第１または第２の採光システムにおいて、前記第１採光フィルムの鉛直方向における上端は、前記第２採光フィルムの鉛直方向における上端よりも、鉛直方向における下方に位置していてもよい。

本発明による第１または第２の採光システムにおいて、前記第２採光フィルムの鉛直方向における下端は、前記第１採光フィルムの鉛直方向における上端よりも、鉛直方向における下方に位置していてもよい。

本発明による第１または第２の採光システムにおいて、前記第２採光フィルムの鉛直方向における下端は、前記第１採光フィルムの鉛直方向における下端と鉛直方向における同一の位置に位置している、又は、前記第１採光フィルムの鉛直方向における下端よりも鉛直方向における下方に位置していてもよい。

本発明による第１または第２の採光システムにおいて、前記第２採光フィルムが、領域を区画する区画部材を形成し、前記第１採光フィルムが、室外に設けられた壁部材を形成するようにしてもよい。

本発明による第３の採光システムは、
第１採光フィルムと、
前記第１採光フィルムから当該第１採光フィルムの法線方向に平行な第１基準方向に離間して配置された第２採光フィルムと、を備え、
前記第１採光フィルムは、前記第１基準方向と非平行な第２基準方向に配列された複数の第１反射面を有し、
前記第２採光フィルムは、前記第２基準方向に配列された複数の第２反射面を有し、
前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において、前記第１反射面と前記第２反射面は逆向きに傾斜している。

本発明によれば、種々の方向からの入射光に対して十分な採光機能及び防眩機能を発揮することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、採光システムを模式的に示す図である。 図２は、ベランダの壁部材の一例を示す縦断面図である。 図３は、区画部材の一例を示す縦断面図である。 図４は、採光フィルムの一例を示す斜視図である。 図５は、垂直方向に沿った断面において第１採光フィルム及び第２採光フィルムを示す縦断面図である。 図６は、採光フィルムの一変形例を示す縦断面図である。 図７は、採光フィルムの他の変形例を示す縦断面図である。 図８は、採光フィルムのさらに他の変形例を示す縦断面図である。 図９は、採光フィルムのさらに他の変形例を示す縦断面図である。 図１０は、採光システムを模式的に示す縦断面図であって、採光システムの作用を説明するための図である。 図１１は、図１０に対応する図であって、採光システムの一変形例を示す縦断面図である。 図１２は、図４に対応する図であって、図１１の採光システムの第２採光フィルムを示す縦断面図である。 図１３は、図１１に対応する図であって、図１１の採光システムの使用方法を説明するための図である。 図１４は、採光システムの他の適用例を説明するための図である。 図１５は、採光システムのさらに他の適用例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

さらに、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」はフィルムや板と呼ばれ得るような部材も含む概念である。したがって、採光フィルムは、採光シートや採光板と呼ばれ得る部材と呼称の違いのみに基づいて区別され得ない。

さらに、「フィルム面（シート面、板面）」とは、対象となるフィルム状（シート状、板状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるフィルム状（シート状部材、板状部材）の平面と一致する面のことを指す。また、フィルム状（シート状、板状）の部材に対する法線方向とは、当該フィルム状（シート状、板状）の部材のフィルム面（シート面、板面）への法線方向のことを指す。

図１〜図１３は、本発明による一実施の形態およびその変形例を説明するための図である。このうち図１は、採光システムを示す側断面図である。採光システム１０は、第１採光フィルム１１と、第１採光フィルム１１から当該第１採光フィルム１１の法線方向ｎｄに平行な第１基準方向ｄ１に離間して配置された第２採光フィルム１２と、を有している。第１採光フィルム１１は、第１基準方向ｄ１と非平行な第２基準方向ｄ２に配列された複数の第１反射面１１ａを有する。第２採光フィルム１２は、第２基準方向ｄ２に配列された複数の第２反射面１１ｂを有する。そして、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な面内において、第１反射面１１ａ及び第２反射面１２ａは、平行ではなく互いに対して傾斜している。

この採光システム１０は、外光の光路を変更して取り込む装置である。以下に説明する一実施の形態において、採光システム１０は、外光の光路を偏向して当該光を屋外から屋内へ取り込む。とりわけ、以下の採光システム１０は、種々の方向からの入射光に対して十分な採光機能及び防眩機能を発揮するための工夫がなされている。また、以下の採光システム１０は、庇等の日除け７が設置された状況下においても、種々の方向からの外光を日除け７の奥に位置する領域に効率的に取り込むことが可能となるような工夫もなされている。

本実施の形態では、この採光システム１０が好適に使用され得る一例として、領域を区画する区画部材５を介して居室１へ外光を偏向して取り込むことに、採光システム１０を適用している。区画部材５は、屋外と屋内を仕切る透明な部材である。図１に示すように、区画部材５は、天井３から垂下した壁２と床４との間を延びている。居室１は、区画部材５を介して、ベランダ６に接続されており、ベランダ６の上方には日除け７が居室１側から延び出している。ベランダ６の先端部には、透明な壁部材８が設置されている。

採光システム１０の第１採光フィルム１１は、ベランダ６に設けられた壁部材８の一部を形成している。一例として、第１採光フィルム１１は、図２に示すように、ガラスや樹脂等からなる透明な一対の支持体１５に狹持されるようにして保持される。すなわち、壁部材８は、一対の透明な支持体１５と、支持体１５の間に位置する第１採光フィルム１１と、によって形成されている。壁部材８は屋外に配置されているため、一対の支持体１５は、単なる支持材としてだけでなく、第１採光フィルム１１を風雨等から保護する保護材としても機能する。

また、採光システム１０の第２採光フィルム１２は、区画部材５の一部を形成している。一例として、第２採光フィルム１２は、図３に示すように、ガラスや樹脂等からなる透明な支持体１５に、接合層１６を介して接合される。すなわち、区画部材５は、支持体１５、第２採光フィルム１２、及び、これらを接合する接合層１６によって形成されていている。この区画部材５において、第２採光フィルム１２は、当該第２採光フィルム１２を風雨等から保護する目的のため、支持体１５へ居室１側から積層されていることが好ましい。

なお、図示された例において、第１採光フィルム１１の鉛直方向における上端１１ｂは、第２採光フィルム１２の鉛直方向における上端１２ｂよりも、鉛直方向における下方に位置している。また、図１に示すように、日除け７は、第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２の両方よりも少なくとも部分的に鉛直方向上方に位置している。また、日除け７は、水平方向における第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２の間に少なくとも部分的に位置している。

本実施の形態では、区画部材５及び壁部材８は、それぞれ、鉛直方向に延びている。そして、第１及び第２採光フィルム１１，１２は、そのフィルム面が鉛直方向に延びている。したがって、第１採光フィルム１１の法線方向ｎｄと平行な第１基準方向ｄ１は、図示された本実施の形態において、水平方向に沿っている。また、第１採光フィルム１１の第１反射面１１ａは鉛直方向に配列され、同様に、第２採光フィルム１２の第２反射面１２ａも鉛直方向に配列されている。したがって、第１反射面１１ａの配列方向になるとともに第２反射面１２ａの配列方向にもなる第２基準方向ｄ２は、図示された本実施の形態において、鉛直方向に沿っている。

上述したように、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な面内において、第１反射面１１ａ及び第２反射面１２ａは、互いに対して傾斜している。すなわち、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な面内において、第２基準方向ｄ２に対して第１反射面１１ａがなす角度は、第１基準方向ｄ１に対して第２反射面１２ａがなす角度とは異なっている。したがって、本実施の形態では、第１反射面１１ａの傾斜角度及び第２反射面１２ａの傾斜角度は、詳しくは後述するように、種々の方向からの入射光に対して優れた採光効率及び防眩機能を発揮し得るにように独立して調整され得る。

とりわけ図１に示すように、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な面内において、第１採光フィルム１１の側から第２採光フィルム１２の側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値とすると、第１反射面１１ａが第２基準方向ｄ２である水平方向に対してなす角度θａは、第２反射面１２ａが水平方向である第１基準方向ｄ１に対してなす角度θｂよりも大きくなっている。このような構成によれば、第１反射面１１ａ及び第２反射面１２ａの組み合わせによって、種々の方向からの入射光を、有効に偏向して、高効率で居室１内に取り込むことが可能となる。

また、図示された実施の形態における第１反射面１１ａ及び第２反射面１２ａは、逆向きに傾斜している。図１を参照すると、第１反射面１１ａは、第１採光フィルム１１の側から第２採光フィルム１２の側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうよう傾斜している。その一方で、第２反射面１２ａは、第１採光フィルム１１の側から第２採光フィルム１２の側に向けて水平方向に対して鉛直方向上方に向かうよう傾斜している。したがって、上述したように、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な面内において、第１採光フィルム１１の側から第２採光フィルム１２の側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値とすると、第１反射面１１ａが第２基準方向ｄ２である水平方向に対してなす角度θａは正の値となり、第２反射面１２ａが第２基準方向ｄ２である水平方向に対してなす角度θｂは負の値となる。このような構成によれば、詳しくは後述するように、種々の方向からの入射光に対して優れた採光効率及び防眩機能を発揮し得るようになる。

次に、第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２の具体的構成について説明する。

第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２は、反射面１１ａ，１２ａの角度が異なるだけで、他の点については同一に構成することができる。図４には、第１採光フィルム１１の一具例が示されており、図５には、第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２が、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な断面において、示されている。図５に示された第１採光フィルム１１は、図４の第１採光フィルム１１と同一である。

図４及び図５に示された例において、第１採光フィルム１１は、第２基準方向ｄ２に配列された複数の第１部分２１及び第２部分２２を有している。第１部分２１及び第２部分２２は、第２基準方向ｄ２に交互に配列されている。第１部分２１及び第２部分２２は、第１基準方向ｄ１と非平行で第１採光フィルム１１のフィルム面に沿った方向に線状に延びている。図示された例において、第１部分２１及び第２部分２２は、第１採光フィルム１１のフィルム面と平行で第１基準方向ｄ１と直交する第３基準方向ｄ３に、直線状に延びている。図１に示された適用例において、第３基準方向ｄ３は、第１基準方向ｄ１と直交して水平方向に延びている。

図４及び図５に示された第１採光フィルム１１は、第１部分２１及び第２部分２２を含む光制御層２０と、光制御層２０と積層された基材層２９と、を有している。なお、本実施の形態において、基材層２９は、後述する光制御層２０の製造方法に起因して設けられているが、特に必須の構成要素ではない。したがって、一例として、単なる透明または半透明な樹脂製フィルムから形成され得る。

一方、光制御層２０は、第１部分２１及び第２部分２２に加えて、第１部分２１及び第２部分２２を支持するシート状のベース部分（ランド部）２３をさらに有している。このベース部分２３は、第１部分２１と一体的に形成されており、第１部分２１とともに光制御層本体２４を形成している。言い換えると、第１採光フィルム１１の光制御層２０は、複数の溝２４ａを形成された光制御層本体２４と、光制御層本体２４の複数の溝２４ａ内にそれぞれ形成された第２部分２２と、を有している。そして、光制御層本体２４のうちの隣り合う溝２４ａの間の部分が、第１部分２１を画成している。

図５には、第１採光フィルム１１の主切断面として、第１部分２１及び第２部分２２の配列方向である第２基準方向ｄ２及び第１採光フィルム１１のシート面への法線方向となる第１基準方向ｄ１の両方に平行となる断面にて、第１採光フィルム１１が、示されている。図５に示すように、第２部分２２は、光制御層２０の基材層２９側とは反対側の面の一部をなす底面２５と、底面２５から延び出た第１側面２６及び第２側面２７と、を含んでいる。図示された例において、第１側面２６及び第２側面２７の離間間隔は、第１採光フィルム１１のシート面への法線方向に沿って底面３５から離間するにつれて、互いに接近していき、最終的に互いに接続している。

図示された例において、第２部分２２は、第２基準方向ｄ２に沿って等間隔に配置されている。また、第２部分２２は、断面形状を変化させることなく、第３基準方向ｄ３に延びている。さらに、第１採光フィルム１１に含まれる多数の第２部分２２は、互いに同一に構成されている。以上の第２部分２２の構成にともない、図示された例では、第１採光フィルム１１に含まれる第１部分２１は、第２基準方向ｄ２に沿って等間隔に配置され、断面形状を変化させることなく第３基準方向ｄ３に延び、且つ、互いに同一に構成されている。

図５に示された断面での、第２部分２２の第２基準方向ｄ２に沿った配列ピッチｐは、一例として、１ｍｍ以下とすることができ、第１基準方向ｄ１に沿った第２部分２２の高さｈは、１ｍｍ以下とすることができる。また、第１基準方向ｄ１に沿った第１採光フィルム１１の厚みは、１００μ以上２ｍｍ以下とすることができる。さらに、第２基準方向ｄ２に沿った第２部分２２の幅ｗに対する、第１基準方向ｄ１に沿った第２部分２２の高さｈの比、すなわち、ｈ／ｗで表されるアスペクト比は、１より大きくなっていることが好ましく、５以上であることがさらに好ましい。また、このアスペクト比は、製造の安定性を考慮して、１０以下であることが好ましい。

次に、第１部分２１及び第２部分２２の材料について説明する。第１部分２１は透明に形成されている。本明細書において「透明」とは、可視光透過率が５０％以上となっていることを意味している。ただし、本実施の形態における第１部分２０の可視光透過率は、７０％以上となっていることが好ましく、９０％以上となっていることがより好ましい。

なお、本明細書における可視光透過率は、測定対象となる部位をなすようになる材料を東洋紡績製ＰＥＴフィルム（品番:コスモシャインＡ４３００、厚さ１００μｍ)の上に膜厚１μｍで成膜し、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。同様に、後述する熱線透過率は、測定対象となる部位をなすようになる材料を東洋紡績製ＰＥＴフィルム（品番:コスモシャインＡ４３００、厚さ１００μｍ)の上に膜厚１μｍで成膜し、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。

また、本実施の形態において、ベース部分２３は第１部分２１と同一の材料を用いて第１部分２１と一体的に形成されている。第１部分２１及びベース部分２３をなす光制御層本体２４に用いられる材料として、例えば、樹脂材料、とりわけ電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等が挙げられる。樹脂材料の具体例としては、エポキシ樹脂やアクリル樹脂が挙げられる。

第２部分２２は、第１部分２１とは異なる屈折率を有するようにする。このため、第２部分２２と第１部分２１との屈折率界面をなす第１側面２６は、第１反射面１１ａとして機能する。第１反射面１１ａは、所定の方向から第１部分２１を経由して第２部分２２に向かう光を全反射することもできる。図示された例において、第２部分２２は、透明な材料を用いて形成されている。透明な材料としては、例えば、第１部分２１に用いられ得る材料として例示した材料を用いることができる。

なお、以上のような構成からなる、第１採光フィルム１１は次のようにして製造され得る。まず、第１部分２１及びベース部分２３をなす光制御層本体２４を、例えば、電子線、紫外線等の電離放射線の照射により硬化する特徴を有するエポキシアクリレート等の硬化性材料を用いて、作製する。具体的には、光制御層本体２４の溝２４ａの構成（配置、形状等）に対応した凸部を有する型ロール、言い換えると、第１部分２１の構成（配置、形状等）に対応した凹部を有する型ロールを準備する。当該型ロールとニップロールとの間に基材層２９をなすようになるシートを送り込み、該シートの送り込みに合わせて、硬化性材料を型ロールと基材層２９との間に供給する。その後、基材層２９上に供給された未硬化状態で液状の硬化性材料が型ロールの凹部に充填されるように、型ロールおよびニップロールで該硬化性材料を押圧する。このとき、型ロールの凹部の深さより厚くなるように、すなわち、型ロールと基材層２９とが接触しないように、硬化性材料を基材層２９上に供給しておくことによって、上述したベース部分（ランド部）３３が、第１部分２１と一体的に硬化性材料から形成されるようになる。以上のようにして基材層２９と型ロールとの間に未硬化で液状の硬化性材料を充填した後、光を照射して該硬化性材料を硬化（固化）させることによって光制御層本体２４を形成することができる。

次に、硬化することによって第２部分２２をなすようになる未硬化で液状の組成物を用いて第２部分２２を作製する。硬化することによって第２部分２２をなすようになる硬化性材料として、電離放射線により硬化する特徴を有するウレタンアクリレート等の硬化性材料を用いることができる。まず、先に形成された光制御層本体２４上に組成物を供給する。その後、隣り合う第１部分２１の間の形成された溝２４ａ、すなわち、型ロールの凸部に対応していた部分の内部に、ドクターブレードを用いながら、組成物を充填しつつ、該溝２４ａ外に溢出した余剰分の組成物を掻き落としていく。その後、第１部分２１の間の組成物に電離放射線を照射して硬化させることにより、第２部分２２が形成される。これにより、基材層２９、並びに、基材層２９上に設けられたベース部分２３と、ベース部分２３上に設けられた第１部分２１及び第２部分２２と、を有する第１採光フィルム１１が作製される。

次に、第２採光フィルム１２は、図５に示された採光システム１０において、第１採光フィルム１１と同様に構成されている。すなわち、第２採光フィルム１２は、基材層２９と、基材層２９上に設けられた光制御層２０と、を有している、光制御層２０は、基材層２９上に設けられたベース部分２３と、ベース部分２３上に設けられた第１部分２１及び第２部分２２と、を有している。ただし、第２採光フィルム１２は、第１採光フィルム１１と同一の採光フィルムの表裏を逆にして配置されており、これにより、第２反射面１２ａの傾斜角度θｂを第１反射面１１ａの傾斜角度θａと異なるようにしている。

このような構成によれば、第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２を、単一の構成の採光フィルムで形成することができ、コスト的メリットを享受することができる。しかも、コスト的メリットを享受しながら、第１反射面１１ａの傾斜角度θａと第２反射面１２ａの傾斜角度θｂとの上述の関係を満足することができる。すなわち、図５に示された採光システム１０では、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な面内において、第１採光フィルム１１の側から第２採光フィルム１２の側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値とすると、第１反射面１１ａが第２基準方向ｄ２である水平方向に対してなす角度θａは、第２反射面１２ａが水平方向である第１基準方向ｄ１に対してなす角度θｂよりも大きくなっている。また、第１反射面１１ａ及び第２反射面１２ａは、鉛直方向と平行な第２基準方向ｄ２を基準として、逆向きに傾斜している。

ただし、以上に説明した第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２は、単なる例示であり、種々の変更が可能である。ここで、図６〜図９を参照しながら、変形の一例について説明する。なお、図６〜図９では、第１採光フィルム１１を代表として例示しているが、以下に説明するように、第２採光フィルム１２に対しても以下の変形を同様に適用することができる。

例えば、第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａを形成する第１側面２６は、直線状に形成されていなくてもよい。例えば、第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａをなす第１側面２６が、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な断面において、図６に示すように折れ線状に形成されていてもよいし、或いは、図７に示すように曲線状に形成されていてもよい。図６や図７に示された採光フィルム１１，１２を用いた場合、種々の方向からの入射光を、第１側面２６での反射により、より狭い角度範囲内の方向へ偏向させることが可能となる。

なお、第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａが、第１基準方向ｄ１及び第２基準方向ｄ２の両方に平行な断面において、折れ線状や曲線状のように、直線状でない場合、反射面１１ａ，１２ａの傾斜角度θａ，θｂは、第１基準方向ｄ１に沿った当該反射面１１ａ，１２ａの両端を通過する直線が第１基準方向ｄ１に対してなす角度として特定する。

また、第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａは、互いに異なる屈折率からなる第１部分２１と第２部分２２との屈折率界面として形成されている例を示したがこれに限られない。例えば、第２部分２２自体が反射性を有する材料で形成されていてもよい。また、第１部分２１と第２部分２２との間に、反射性を有する材料が設けられ、反射性材料によって第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａが形成されるようにしてもよい。さらに、図８に示すように、第２部分２２を空隙として、光制御層本体２４の溝２４ａ内に反射性を有する材料、例えば金属材料からなる反射層３０を設けるようにしてもよい。図８に示された例では、反射層３０によって、第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａが形成されるようになる。反射層３０は、例えばインクジェット印刷によって溝２４ａ内に形成することができる。

さらに、第２部分２２を単なる空隙３１とし、第１部分２１と空隙３１との屈折率界面によって、第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａが形成されるようにしてもよい。この例おいては、空隙３１をなす光制御層本体２４の溝２４ａを、図９に示すように、第１反射面１１ａ又は第２反射面１２ａに沿って延びる線状に形成することができる。

また、第２部分２２が、バインダーとして機能する主部と、主部中に分散された機能性含有物とからなるようにしてもよい。第１部分２１から第２部分２２へ向かう光の一部は、反射面１１ａ，１２ａで反射されることなく、第２部分２２内へ入射する。また、第１採光フィルム１１では、第１部分２１を経由することなく第２部分２２に直接入射する光もある。そして、機能性含有物が、第２部分２２に入射した光に対し、種々の機能を発揮するようにしてもよい。第２部分２２に含まれる機能性含有物は、種々の機能を期待されて主部３２ａ中に分散されており、一例として、熱線吸収材や着色材とすることができる。一方、主部に用いられる材料は、第１部分２１とは異なる屈折率を有した材料、例えば、樹脂材料、とりわけ電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂の硬化物を用いることができる。ただし、機能性含有物を有する場合にその機能性含有物によって第２部分の屈折率が変わるのであれば、第１部分に用いるものと同じ材料を用いてもよい。

次に、採光システム１０の作用について、主として図１０を参照して説明する。

本実施の形態による採光システム１０は、種々の方向から入射する入射光の光路を有効に偏向して、高効率で居室１内に取り込むことができるようになっている。例えば、採光システム１０によって取り込まれる光が、主として太陽から降り注がれる太陽光である場合、季節や時間帯に応じて、特定の位置に設置した採光システム１０への入射角度は変化する。そして、本実施の形態による採光システム１０は、このような太陽光に対しても採光機能および防眩機能の両方を有効に発揮することができる。

まず、例えば正午辺りで太陽の高度が高い場合、採光システム１０への入射光Ｌ１０１〜Ｌ１０３は、第１基準方向ｄ１となる水平方向に対して大きく傾斜した方向へ進む。図１０に示すように、このような光の一部Ｌ１０３は、日除け７の先端部７ａと壁部材８の上端との間を通過して、ベランダ６内に入射して、ベランダ６を明るく照らすことに有効に利用することができる。

一方、水平方向に対して大きく傾斜した他の光Ｌ１０１，Ｌ１０２は、第１採光フィルム１１を含む壁部材８へ入射する。壁部材８は、単に透明に形成されてベランダ６内に光を取り込むのではなく、第１採光フィルム１１によって、光路を調整して居室１へ光を誘導することができる。上述したように、第１採光フィルム１１は、比較的に大きな傾斜角度θａとなる第１反射面１１ａを有している。ここで反射面の傾斜角度は、水平方向に一致する第１基準方向ｄ１及び鉛直方向に一致する第２基準方向ｄ２の両方に平行な面内において、入光側となる屋外側から出光側となる屋内側へ向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値としている。したがって、図１０に示すように、比較的に傾斜角度θａが大きい第１反射面１１ａで反射されることによって、第１採光フィルム１１を透過した光Ｌ１０１，Ｌ１０２の進行方向は、水平方向に対する傾斜角度を比較的に小さくする。

とりわけ、第１反射面１１ａの水平方向に対する傾斜角度θａが正の値を取る場合、第１反射面１１ａで反射されて第１採光フィルム１１を屋外側から屋内側へ透過する光Ｌ１０１，Ｌ１０２の光路が水平方向に対してなす角度の大きさは、反射前よりも反射後で小さくなる。ここで角度の大きさとは、当該角度の絶対値のことである。すなわち、図１０に示すように、水平方向に対して大きく傾斜した方向から第１採光フィルム１１へ入射した光Ｌ１０１，Ｌ１０２は、第１反射面１１ａで反射されることにより、傾斜の小さい比較的に水平方向に沿った光として、屋内側へと進み、第１採光フィルム１１よりも居室１側に位置する第２採光フィルム１２へと向かう。

本実施の形態では、本実施の形態では、第２採光フィルム１２の上端１２ｂが第１採光フィルム１１の上端１１ｂよりも鉛直方向上方に位置している。したがって、第１採光フィルム１１で跳ね上げられた光Ｌ１０１，Ｌ１０２が、区画部材５の一部をなす第２採光フィルム１２へ到達することが可能となる。

第２採光フィルム１２は、比較的に小さな傾斜角度θｂとなる第２反射面１２ａを有している。したがって、水平方向に対して大きく傾斜しない方向に進む光Ｌ１０１，Ｌ１０２は、第２基準方向ｄ２に配列された第２反射面１２ａの間を通過して、第２反射面１２ａで反射することなく、居室１へ入射することができる。すなわち、採光システム１０において第２反射面１２ａの傾斜角度θｂが第１反射面１１ａの水平方向に対する傾斜角度θａよりも小さく設定されている場合、水平方向に対して大きく傾斜した方向から第１採光フィルム１１へ入射した光Ｌ１０１，Ｌ１０２の光路を、第１反射面１１ａでの反射によって第２採光フィルム１２に向かうように調整し、さらに、第２採光フィルム１２において第２反射面１２ａ間を通過させて当該光を採光することが可能となる。

とりわけ、第２反射面１２ａの水平方向に対する傾斜角度θｂが負の値を取る場合、第１反射面１１ａでの反射によって跳ね上げられた光、とりわけ、傾斜角度θａが正の値を取る第１反射面１１ａにおいて水平方向に対して比較的小さな角度をなす方向に反射した光Ｌ１０１，Ｌ１０２が、第２反射面１２ａで反射することなく第２採光フィルム１２を透過して取り込まれることを促進することができる。

図１に示された例において、日除け７の先端部７ａ及びベランダ６の先端部６ａに、外光の取り込むための開口９が形成されている。そして、区画部材５は、開口９から水平方向に離間して配置され、光を取り込むべき居室１を区画している。したがって、採光システム１０の適用がなければ、水平方向に対して或る程度以上に傾斜した方向からの光は、居室１を区画する区画部材５まで到達することはない。

その一方で、開口９から区画部材５までの領域に配置された採光システム１０によれば、水平方向に対して大きく傾斜した方向に進む光さえも、開口９又はその近傍に設置された壁部材８の第１採光フィルム１１での反射によって、区画部材５へ誘導することができる。そして、区画部材５は、居室１の床４に向けて進む光の光路を天井３に向かうように跳ね上げて、居室１内に取り込むことができる。つまり、水平方向に対して大きく傾斜した方向に進む光さえも高効率で採光することができる。その上、居室１に取り込まれた光Ｌ１０１，Ｌ１０２は、居室１の天井３に向かうようになる。したがって、照明器具等による照明に代えて又は加えて、居室１に採光された光を、居室１の照明光として有効に利用することができる。また、居室１内の人間が、この光Ｌ１０１，Ｌ１０２に眩しさを感じることを効果的に防止することができる。

次に、朝方や夕方において太陽の高度が低い場合、採光システム１０への入射光Ｌ１０４，Ｌ１０５は、第１基準方向ｄ１となる水平方向に対して僅かだけ傾斜した方向へ進む。図１０に示すように、このような光の一部Ｌ１０４は、日除け７の先端部７ａと壁部材８の上端との間を通過して、ベランダ６内に入射する。この光Ｌ１０４は、その光路が水平方向に対して傾斜していないので、ベランダ６の床に到達することなく、区画部材５へ入射する。本実施の形態では、第２採光フィルム１２の下端１２ｃが第１採光フィルム１１の上端１１ｂよりも鉛直方向下方に位置している。したがって、このような光Ｌ１０４が、区画部材５の一部をなす第２採光フィルム１２へ到達することが可能となる。

また、第１基準方向ｄ１となる水平方向に対して僅かだけ傾斜した方向へ進む光の一部Ｌ１０５は、壁部材８に入射する。壁部材８に含まれた第１採光フィルム１１は、比較的に大きな傾斜角度θａとなる第１反射面１１ａを有している。したがって、水平方向に対して大きく傾斜しない方向に進む光Ｌ１０５は、第２基準方向ｄ２に配列された第１反射面１１ａの間を通過して、第１反射面１１ａで反射することなく、区画部材５へ向かうことができる。とりわけ、第１反射面１１ａの傾斜角度θａが正の値を取る場合、緩やかな傾斜角度で降り注ぐ朝方や夕方の太陽光の多くが、第２基準方向ｄ２に配列された第１反射面１１ａの間を通過して、区画部材５へ向かうことを可能にする。

なお、本実施の形態では、第２採光フィルム１２の下端１２ｃが第１採光フィルム１１の上端１１ｂよりも鉛直方向下方に位置している。したがって、このような光Ｌ１０５が、区画部材５の一部をなす第２採光フィルム１２へ到達することが可能となる。さらに、本実施の形態によれば、第２採光フィルム１２の下端１２ｃは、第１採光フィルム１１の下端１１ｃと鉛直方向における同一の位置、又は、第１採光フィルム１１の下端１１ｃよりも鉛直方向下方に位置している。このような形態によれば、第１採光フィルム１１を透過した光Ｌ１０５が、区画部材５の一部をなす第２採光フィルム１２へ到達することが促進される。

次に、水平方向に対して大きく傾斜しない方向へ進む光Ｌ１０４，Ｌ１０５は、区画部材５に含まれた第２採光フィルム１２へ入射して、光路を補正される。第２採光フィルム１２は、比較的に小さな傾斜角度θｂの第２反射面１２ａを有している。したがって、図１０に示すように、比較的に傾斜角度θａが小さい第２反射面１２ａで反射されて、第２採光フィルム１２を透過した光Ｌ１０４，Ｌ１０５の進行方向は、水平方向に対する傾斜角度を比較的に大きくする。すなわち、第２採光フィルム１２の第２反射面１２ａで光路を補正された光Ｌ１０４，Ｌ１０５は、第２反射面１２ａでの反射によって、跳ね上げられて天井３へ向かうようになる。したがって、照明器具等による照明に代えて又は加えて、居室１に採光された光を、居室１の照明光として有効に利用することができる。また、居室１内の人間が、この光Ｌ１０１，Ｌ１０２に眩しさを感じることを効果的に防止することができる。

とりわけ、第２反射面１２ａの水平方向に対する傾斜角度θｂが負の値を取る場合、第２反射面１２ａで反射されて第２採光フィルム１２を屋外側から屋内側へ透過する光Ｌ１０４，Ｌ１０５の光路が水平方向に対してなす角度の大きさ、つまり当該角度の絶対値は、反射前よりも反射後で大きくなる。すなわち、図１０に示すように、水平方向に対して大きく傾斜しない方向から第２採光フィルム１２へ入射した光Ｌ１０４，Ｌ１０５は、第２反射面１２ａで反射されることにより、傾斜の大きい比較的に鉛直方向に沿った光として、居室１の天井３へ向かうようになる。

以上のように、本実施の形態では、鉛直方向に平行な面内において、第１採光フィルム１１の側から第２採光フィルム１２の側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の傾斜角度を正の値として、水平方向に対して第１反射面１１ａがなす傾斜角度θａは、水平方向に対して第２反射面１２ａがなす傾斜角度θｂよりも大きい。このような採光システム１０によれば、第１採光フィルム１１及び第２採光フィルム１２の組み合わせにより、種々の入射角度で入射する光の光路を有効に調整して、高効率で取り込むことができる。すなわち、種々の入射角度で入射する光に対して十分な採光機能及び防眩機能を発揮することができる。

また、本実施の形態によれば、第１反射面１１ａと第２反射面１２ａは逆向きに傾斜している。このような採光システムによれば、種々の入射角度で入射する光に対して、より効果的に採光機能及び防眩機能を発揮することができる。とりわけ、第１反射面１１ａの傾斜角度θａが正の値となり、第２反射面１２ａの傾斜角度θｂが負の値となるように採光システム１０を設置すれば、種々の入射角度で入射する光に対して、極めて効果的に、採光機能及び防眩機能を発揮することができる。

さらに、本実施の形態によれば、外光の取り込むための開口９から離間した領域まで、水平方向に対して大きく傾斜した光でさえも、有効に光路を調整した上で取り込むことができる。すなわち、庇等の日除け７が突出していたとしても、水平方向に対して大きく傾斜した光でさえも光路調整して取り込むことができ、これにより、高効率での採光を実現することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

上述した実施の形態において、図３に示すように、区画部材５が、支持体１５と、第２採光フィルム１２と、支持体１５及び第２採光フィルム１２を接合する接合層１６と、を有する例を示した。しかしながら、区画部材５が、図２に示すように、一対の支持体１５と、一対の支持体１５間に配置された第２採光フィルム１２と、を有するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態において、図２に示すように、壁部材８が、一対の支持体１５間に配置された第１採光フィルム１１と、を有する例を示した。しかしながら、壁部材８が、図２に示すように、支持体１５と、第１採光フィルム１１と、支持体１５及び第１採光フィルム１１を接合する接合層１６と、を有するようにしてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、第２採光フィルム１２が、区画部材５の一部を形成する例を示したが、この例に限られない。例えば、第２採光フィルム１２が、巻き取り可能なシート状の部材、例えばロールアップカーテンとして形成され、区画部材５の居室側に配置されるようにしてもよい。

さらに、図１１〜図１３に示すように、第２採光フィルム１２が、ブラインド４０のスラットを構成するようにしてもよい。ブラインド４０は、鉛直方向に配置された複数のスラット４２と、取付ボックス４１と、を有している。図１１に示すように、ブラインド４０は、スラット４２が区画部材５の居室側に位置するよう、配置されている。図１２に示すように、各スラット４２が、第２採光フィルム１２として形成されている。スラット４２は、その板面の向きを変更することができ、且つ、取付ボックス４１内へ引き上げることが可能となるように、支持されている。図１１及び図１２に示すように、ブラインド４０が全閉状態に保持され、各スラット４２が立ち上がった状態にて、多数のスラット４２の集合体が、上述した第２採光フィルム１２と同様に機能するようになる。ただし、図１３に示すように、第１採光フィルム１１の第１反射面１１ａで跳ね上げられた光を居室１内に導く際には、ブラインド４０のスラット４２を全閉状態にすることなく、当該光の進行方向に沿うようにスラット４２を傾斜させてもよい。

さらに、上述した実施の形態として、採光システム１０の一適用例を示したが、上述したベランダ６を介して居室１へ採光することへの適用に限定されることはない。図１４に示すように、典型的には学校であるように、廊下５６に設置された窓５８へ入射する光を、廊下５９を挟んで窓５８とは反対側にある部屋５１、例えば教室へ採光することに適用してもよい。図１４に示された例において、廊下５６の開口５９に窓５８が嵌め込まれており、第１採光フィルム１１はこの窓５８を形成している。一方、第２採光フィルム１２は、廊下５６と部屋５１を区画する窓５５を形成している。

さらに、図１５に示すように、居室６１の窓から、タンスなどの家具６３等の設置によって離間するようになった、当該居室６１の実質的な居住領域６２への採光に、上述した採光システム１０を適用することも可能である。図１５に示された例において、外光を取り入れるために設けられた居室６１の開口６９に、窓６８が嵌め込まれており、第１採光フィルム１１はこの窓６８を形成している。第２採光フィルム１２は、家具６３上に衝立のように配置されている。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１ 居室
２ 壁
３ 天井
４ 床
５ 区画部材
６ ベランダ
６ａ 先端部
７ 日除け
７ａ 先端部
８ 壁部材
９ 開口
１０ 採光システム
１１ 第１採光フィルム
１１ａ 第１反射面
１１ｂ 上端
１１ｃ 下端
１２ 第２採光フィルム
１２ａ 第２反射面
１２ｂ 上端
１２ｃ 下端
１５ 支持体
１６ 接合層
２０ 光制御層
２１ 第１部分
２２ 第２部分
２２ａ 主部
２３ ベース部分
２４ 光制御層本体
２４ａ 溝
２５ 底面
２６ 第１側面
２６ａ 急斜面
２６ｂ 緩斜面
２７ 第２側面
２８ 頂面
２９ 基材層
３０ 反射層
３１ 空隙
４０ ブラインド
４１ 取付ボックス
４２ スラット
５１ 部屋
５５ 窓
５６ 廊下
５８ 窓
５９ 開口
６１ 居室
６２ 居住領域
６３ 家具
６８ 窓
６９ 開口

Claims (8)

1. 第１採光フィルムと、
   前記第１採光フィルムから当該第１採光フィルムの法線方向に平行な第１基準方向に離間して配置された第２採光フィルムと、を備え、
   前記第１採光フィルムは、前記第１基準方向と非平行な第２基準方向に配列された複数の第１反射面を有し、
   前記第２採光フィルムは、前記第２基準方向に配列された複数の第２反射面を有し、
   前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において、前記第１採光フィルムの側から前記第２採光フィルムの側に向けて水平方向に対して鉛直方向下方に向かうように傾斜する場合の角度を正の値として、前記水平方向に対して前記第１反射面がなす角度は、前記水平方向に対して前記第２反射面がなす角度よりも大きい、採光システム。
2. 前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において前記第１反射面が前記水平方向に対してなす角度は、正の値となり、
   前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において前記第２反射面が前記水平方向に対してなす角度は、負の値となる、請求項１に記載の採光システム。
3. 前記第１採光フィルム及び前記第２採光フィルムの両方よりも少なくとも部分的に鉛直方向上方であって、且つ、水平方向における前記第１採光フィルム及び前記第２採光フィルムの間となる少なくとも一部分の位置に、日除けが設けられる、請求項１又は２に記載の採光システム。
4. 前記第１採光フィルムの鉛直方向における上端は、前記第２採光フィルムの鉛直方向における上端よりも、鉛直方向における下方に位置している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の採光システム。
5. 前記第２採光フィルムの鉛直方向における下端は、前記第１採光フィルムの鉛直方向における上端よりも、鉛直方向における下方に位置している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の採光システム。
6. 前記第２採光フィルムの鉛直方向における下端は、前記第１採光フィルムの鉛直方向における下端と鉛直方向における同一の位置に位置している、又は、前記第１採光フィルムの鉛直方向における下端よりも鉛直方向における下方に位置している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の採光システム。
7. 前記第２採光フィルムが、領域を区画する区画部材を形成し、
   前記第１採光フィルムが、室外に設けられた壁部材を形成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の採光システム。
8. 第１採光フィルムと、
   前記第１採光フィルムから当該第１採光フィルムの法線方向に平行な第１基準方向に離間して配置された第２採光フィルムと、を備え、
   前記第１採光フィルムは、前記第１基準方向と非平行な第２基準方向に配列された複数の第１反射面を有し、
   前記第２採光フィルムは、前記第２基準方向に配列された複数の第２反射面を有し、
   前記第１基準方向及び前記第２基準方向に両方に平行な面内において、前記第１反射面と前記第２反射面は逆向きに傾斜している、採光システム。

Images