(57)【要約】【課題】夏は、殆どの直射日光を全反射させ、冬は直射日光を殆ど透過させる透明体をえる。【解決手段】本発明は、９０°の角度をなすＶ字型の溝を日光の入射側と反対に設け、夏は、溝を構成する面に４５°前後で直射日光が入射するようにして、日光を溝の両側の面で全反射させる。一方、冬は、溝を構成する面の一方Ａに垂直に近い形で入射させて、反対側の面Ｂには、殆ど平行に入射させて、Ｂで全反射した日光が、面Ａに垂直に近い形で入射させ、直接Ａに入射した光も、Ｂに入射した光も、共に殆ど透明体を透過させるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス、セラミック、樹脂等の光を透過する板状、またはシート状の物体が、
Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリを多数有する
ことを特徴とする透明体
【請求項２】
請求項１に記載の透明体において、
該透明体のＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの両面のなす角度が、
１２０°以下６０°以上、望ましくは、１１０°以上７０°以下、さらに望ましくは、９５°以上８５°以下、さらに望ましくは、９０°もしくは、ほとんど９０°と一致している
ことを特徴とする透明体
【請求項３】
請求項１または２に記載の透明体において、
ガラス、セラミック、樹脂等の光を透過する板状、またはシート状の物体の屈折率が、
１以上、望ましくは１．３以上、さらに望ましくは１．４以上、さらに望ましくは、１．６以上、さらに望ましくは、１．７以上、さらに望ましくは、２．０以上である
ことを特徴とする透明体
【請求項４】
請求項１から３に記載の透明体において、
Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが、
太陽の入射と反対側に設けられている
ことを特徴とする透明体
【請求項５】
請求項１から４に記載の透明体において、
前記Ｖ字型溝の頂角もしくは、Ｖ字型デッパリの底角の二等分線の方向（二等分面）Ａと、
太陽や特定光源からの入射光が、透明体に入射して屈折した後なす光線の方向Ｂ
のなす角（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは、１０°以下、さらに望ましくは、５°以下、さらに望ましくは０°もしくは殆ど０°である
ことを特徴とする透明体
【請求項６】
請求項１から５に記載の透明体において、
太陽や特定光源からの入射光が移動した時、
該光線が、前期透明体に入射して屈折後なす平面、もしくは、該光線がなす曲面を平均した平面Ｂと、
前記Ｖ字型溝の底角もしくは、Ｖ字型デッパリの頂角の二等分線がなす方向（二等分面）Ａ
のなす角度（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは１０°以下、さらに望ましくは５°以下、さらに望ましくは０°もしくは、ほとんど０°である
ことを特徴とする透明体
【請求項７】
請求項１から６に記載の透明体において、
太陽や特定光源からの入射光が移動した時、
透明体の一定面積への入射エネルギーが最も多い入射光にたいし、
一定範囲の入射エネルギーをもつ入射光が、
透明体に入射して屈折後なす平面Ｂ、
もしくは、屈折後なす曲面を平均した平面Ｂと、
前記Ｖ字型溝の底角もしくは、Ｖ字型デッパリの頂角の二等分線がなす方向（二等分面）Ａ
とのなす角度（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは、１０°以下、さらに望ましくは、５°以下、さらに望ましくは０°もしくは、ほとんど０°である
ことを特徴とする透明体
ここにおいて、前記一定範囲の入射エネルギーとは、最も多い入射エネルギーの１００％から３０％の間のいずれかの範囲の入射エネルギーを示すものを言う。
【請求項８】
請求項１から７に記載の透明体において、
太陽や特定光源からの入射光が移動した時、
該光線がなす平面Ｂ、もしくは、該光線がなす曲面を平均した平面Ｂと、
前記Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが示す面と前記透明体の表面が交差した線がなす平均方向Ａと
のなす角度（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは、１０°以下、さらに望ましくは、５°以下、さらに望ましくは０°もしくは、ほとんど０°である
ことを特徴とする透明体
【請求項９】
請求項１から８に記載の透明体において、
Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの底角の二等分線が示す面の方向Ａを決める太陽の入射光の方向が、
一年のうちの、ある任意の範囲の時期であり、
かつ、次のいずれの時間帯である
ことを特徴とする透明体
ここにおいて、いずれかの時間帯とは、
太陽の入射光の方向が、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間から、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間までの任意の時間帯であるか、
さらに、
該時間帯から、任意の時間帯を除いた時間帯であることを言う。
【請求項１０】
請求項９に記載の透明体において、
前記Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの底角の二等分線が示す方向Ａを決める太陽の入射光の方向が、
夏の太陽からの入射光である
ことを特徴とする透明体
【請求項１１】
請求項９、または１０に記載の透明体において、
次に記載の条件Ａを満たすよう、
Ｖ字溝もしくは、Ｖ字型デッパリを構成する二つの面の
１．  屈折率と
２．  面の角度と
３．  底角、または頂角の二等分線の方向（二等分面）
が、反射の式を用いて決められていることを特徴とする透明体
ここにおいて、条件Ａとは、
請求項９に記載の一年の、ある任意の範囲の時期とことなるある任意の範囲の時期であり、
該時期における、太陽の入射光の方向が、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間から、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間までの任意の時間帯において、
または、さらに、
該時間帯から、任意の時間帯を除いた時間帯において、
Ｖ字型溝、もしくは、Ｖ字型デッパリのどちらか一方の面に直接入射した光、
または、一方の面で反射され他方の面に入射した光が、
全反射されず透過すると言う条件を言う。
【請求項１２】
請求項１から１１に記載の板状、またはシート状の透明体の表側や裏側の巨視的な構造が、
平面、滑らかな曲面、鋭角または鈍角をなす矩形、円柱、楕円柱、台形、球、多角垂、円錐、楕円垂、又は該形状の組み合せの一部を切った形状の内の
一種、または多種からなっていて、これらが作る模様が、ランダム、規則的、人や物や動植物や天体等の何らか形状をしていて、
各面の傾きに応じて、Ｖ字型溝やＶ字型デッパリの向きが、請求項１から１１に記載の条件の少なくとも１つに従い決められている
ことを特徴とする透明体
【請求項１３】
請求項１から１２に記載の透明体が、
二種以上の異なる材質から構成された複数の透明体層からなる
ことを特徴とする複合透明体
【請求項１４】
請求項１から１３に記載の透明体が、屈折率が高い透明体層と屈折率が低い透明体層と屈折率が高い透明体層の３層からなり、
請求項１から１３に記載のＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが、少なくとも１つの層間、または／かつ透明体層の空気の側に設けられている
ことを特徴とする複合透明体
【請求項１５】
請求項１から１４に記載の透明体が、屈折率が高い透明体層と屈折率が低い透明体層と屈折率が高い透明体層の３層からなり、
２つの層間にＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが設けられ、
それらのＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが噛み合うように設けられているか、
少しはなれていても、Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの互いの位置関係が一致する（噛みあう位置関係にある）ように構成されている
ことを特徴とする複合透明体
【請求項１６】
請求項１３から１５に記載の複合透明体層の
屈折率の高い二種の複合透明体層の屈折率比が、
１．１以下、望ましくは、１．０５以下、さらに望ましくは、１．０１以下、１である
ことを特徴とする複合透明体
【請求項１７】
請求項１３から１６に記載の複合透明体層のうち、屈折率の高い層の屈折率が、
１．３以上、望ましくは１．４以上、さらに望ましくは、１．６以上、さらに望ましくは、１．７以上、さらに望ましくは、２．０以上である
ことを特徴とする複合透明体
【請求項１８】
請求項１から１７に記載の透明体、または複合透明体が二枚組み合わされ、
透明体、または複合透明体の互いのＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが互いに噛み合うように組み合わされているか、
少しはなれていても、Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの互いの位置関係が一致する（噛みあう位置関係にある）様に構成されている
ことを特徴とする組み合せ透明体
【請求項１９】
請求項１８に記載の組み合せ透明体を構成する二枚の透明体、または複合透明体の屈折率比が、
１．１以下、望ましくは、１．０５以下、さらに望ましくは、１．０１以下、１である
ことを特徴とする組み合せ透明体
【請求項２０】
請求項１８、１９に記載の組み合せ透明体を構成する各透明体の中間層が水、液体状の樹脂などの液体、もしくは気体であることを特徴とする組み合せ透明体
【請求項２１】
請求項２０に記載の組み合せ透明体、もしくは、
該組み合せ透明体を支持する支持構造が、
各透明体の中間層をなす液体や気体を注入する構造、保持する構造、排出する構造の少なくともいずれか１つを備えている
ことを特徴とする組み合せ透明体、もしくは支持構造
【請求項２２】
請求項２０、２１に記載の中間層の液体、気体の入れ替えにより、
液体や気体と、これらを取り囲む透明体との屈折率比が、
０．０５以上、望ましくは０．２以上、さらに望ましくは０．４以上、さらに望ましくは０．６以上変化する
ことを特徴とする透明体、複合透明体、もしくは支持構造
【請求項２３】
請求項１から２２に記載の透明体、複合透明体、組み合せ透明体のＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの間隔が、
５００ｍｍ以下、望ましくは１００ｍｍ以下、さらに望ましくは３０ｍｍ以下１０ｍｍ以下、さらに望ましくは５ｍｍ以下、さらに望ましくは１ｍｍ以下、さらに望ましくは０．５ｍｍ以下、さらに望ましくは０．１ｍｍ以下である
ことを特徴とする透明体もしくは複合透明体
【請求項２４】
請求項１から２３に記載の透明体、複合透明体、組み合せ透明体において、
該透明体もしくは、該複合透明体を構成する透明体層、組み合せ透明体の
一部もしくは全ての透明体、透明体層が、
複数または単数帯域の波長の光を全て吸収する、一部吸収する、
または全波長を一定率で吸収する
ことを特徴とする透明体、複合透明体、組み合せ透明体
【請求項２５】
請求項１から２４に記載のＶ字型溝、もしくはＶ字型デッパリの角部が、
丸みを帯びていたり、直線状に切り込まれていたり、
Ｖ字型溝や、Ｖ字型デッパリの各々の面が、丸みを帯びて、または角で折れ曲がっていたりすることを特徴とする透明体
【請求項２６】
請求項１から２５に記載の透明体、複合透明体、組み合せ透明体、または支持体の少なくとも１つを具備する
ことを特徴とする窓、窓枠、窓材、壁、壁板、壁材、屋根、屋根板、屋根材、瓦、建造物の外部構造、建造物の外部構造の部材、または、発熱体の反射機構
【請求項２７】
請求項１から２５に記載の透明体、複合透明体にＶ字型溝、またはＶ字型デッパリを作るためのＶ字型デッパリやＶ字型溝を具備することを特徴とするプレス機、加温プレス機、成形機、エンボス、金型、押し出し成形機、フロート槽、ロール型押し出し機、切削機
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、光を反射する透明体にかかわり、さらに詳細には、透明体に溝を設けて、溝の両面では、光の入射角が小さくなり光が全反射しやすくなることを利用する技術に関わり、特に、窓から家屋の中に日光が入射したり、屋根や壁への日光の入射したりするのを防ぐ構造に関わる。
【背景技術】
【０００２】従来、日光の反射を防ぐには、幾つかの方法が提案され、一部実用に供されている。【０００３】方法１【０００４】例えば、日光の入射を防ぐには、可視光は透過し、赤外光を吸収するガラスを使ったり、赤外光を吸収する膜をガラスに貼ったりするなどしていた。このような膜やガラスは既に市場に出回っている。【０００５】方法２【０００６】また、例えば、プリズムを使い、プリズムを日光の入射に応じて傾け、日光を反射させるなどしていた。【０００７】方法３【０００８】また、特開昭５６−１１１８０３号公報で開示されているように、ガラスなどの透明体に凹凸面を設け、該凹凸面の片側に光を吸収する物質を塗り、日光を吸収させるようにすると、他の面は光を透過するので、外が見える構造となる。【０００９】
【特許参考文献】
特開昭５６−１１１８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】これらの方法で、夏の日光の入射を防ぐことはできる。しかし、これらの方法では、幾つかの問題がある。【００１１】方法１のように、赤外吸収膜を設ける場合、夏の赤外入射は赤外吸収膜に吸収され、室温は下がる。【００１２】特に、人体に直接光が当る車の場合には、体感温度は大幅に下がると言う利点がある。【００１３】このため、膜のコストが、車のフロントガラスと運転席を貼るだけで、６万円程度すると言う高コストにか変わらず、普及が進んでいる。【００１４】しかし、赤外吸収膜に吸収された赤外線は、膜ひいてはガラスの温度を上げ、最終的には、吸収エネルギーの半分程度が室内に入る。【００１５】この場合、赤外線のエネルギーは、日光のエネルギーの４０％程度なので、実際のエネルギーカットの効率は、２０％にしかならない。【００１６】さらに、冬の日光の入射エネルギーを２０％減らすことになると言う問題があり、一般家屋に用いられることはあまりない。【００１７】また、方法２のように、プリズムを動かす場合、プリズムを動かす機構が必要で、人手を使うには煩雑であり、外が良く見えないという問題がある。【００１８】このため、レースのカーテンなどでこれに替えるほうが容易で、殆ど使われていない。【００１９】また、方法３では、特定方向から入射する日光の可視光と赤外線の両方を吸収するので、室内への直接のエネルギーの入射はなくなる。【００２０】しかしながら、既に説明したように、膜に吸収された光のエネルギーは、ガラスを通して室内に入るので、結局、エネルギーカット効率は５０％程度になってしまうと言う問題がある。【００２１】さらに、夏は直射日光をカットし、冬は透過するための角度も、特開昭５６−１１１８０３号公報では、指定されていない。【００２２】また、膜をつけるのにコストがかかると言う問題もある。【００２３】この方式では、方法２のように、動作機構はいらなくなるが、方向によって外部からの直射日光以外の光も入らず、さらに、室内からの光も吸収するので、室内が暗くなることもあり、実用に供されていない。
【課題を解決するための手段】
【００２４】本発明はかかる課題を克服する為になされたものである。【００２５】すなわち、ガラスやプラスチックにＶ字型の溝を設け、屈折率が１．４以上で、溝の２つの面がなす角が９０°とすれば、ガラス側から空気層に抜ける日光が、溝面に４５°で入射する場合、溝面で全反射し、されに反射された光はもう一方の面にやはり４５°で入射し全反射され、ガラスを通過することはない。【００２６】この屈折率が１．４より大きくなり、例えば１．６になれば、光が全反射する入射角は大きくなるので、溝面に４５°で入射しなくても、全反射が起こる。【００２７】このため、夏、太陽の方角が多少ずれても、全反射が起こり、冬、太陽の方向が大きくずれると、日光は殆ど透過することに注目し、かかる課題を解決した。
すなわち、請求項１に記載の発明においては次のような構成とした。【００２８】ガラス、セラミック、樹脂等の光を透過する板状、またはシート状の物体が、
Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリを多数有する透明体を備える構成とした。【００２９】また、請求項２に記載の発明においては次のような構成とした。【００３０】すなわち、請求項１に記載の透明体において、
該透明体のＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの両面のなす角度が、
１２０°以下６０°以上、望ましくは、１１０°以上７０°以下、さらに望ましくは、９５°以上８５°以下、さらに望ましくは、９０°もしくは、ほとんど９０°と一致している透明体を備える構成とした。【００３１】また、請求項３に記載の発明においては次のような構成とした。【００３２】すなわち、請求項１または２に記載の透明体において、
ガラス、セラミック、樹脂等の光を透過する板状、またはシート状の物体の屈折率が、１以上、望ましくは１．３以上、さらに望ましくは１．４以上、さらに望ましくは、１．６以上、さらに望ましくは、１．７以上、さらに望ましくは、２．０以上である透明体を備える構成とした。【００３３】また、請求項４に記載の発明においては次のような構成とした。【００３４】すなわち、請求項１から３に記載の透明体において、
Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが、
太陽の入射と反対側に設けられている透明体を備える構成とした。【００３５】また、請求項５に記載の発明においては次のような構成とした。【００３６】すなわち、請求項１から４に記載の透明体において、
前記Ｖ字型溝の頂角もしくは、Ｖ字型デッパリの底角の二等分線の方向（二等分面）Ａと、
太陽や特定光源からの入射光が、透明体に入射して屈折した後なす光線の方向Ｂ
のなす角（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは、１０°以下、さらに望ましくは、５°以下、さらに望ましくは０°もしくは殆ど０°である透明体を備える構成とした。【００３７】また、請求項６に記載の発明においては次のような構成とした。【００３８】すなわち、請求項１から５に記載の透明体において、
太陽や特定光源からの入射光が移動した時、
該光線が、前期透明体に入射して屈折後なす平面、もしくは、該光線がなす曲面を平均した平面Ｂと、
前記Ｖ字型溝の底角もしくは、Ｖ字型デッパリの頂角の二等分線がなす方向（二等分面）Ａと
のなす角度（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは１０°以下、さらに望ましくは５°以下、さらに望ましくは０°もしくは、ほとんど０°である透明体を備える構成とした。【００３９】また、請求項７に記載の発明においては次のような構成とした。【００４０】すなわち、請求項１から６に記載の透明体において、
太陽や特定光源からの入射光が移動した時、
透明体の一定面積への入射エネルギーが最も多い入射光にたいし、
一定範囲の入射エネルギーをもつ入射光が、
透明体に入射して屈折後なす平面Ｂ、
もしくは、屈折後なす曲面を平均した平面Ｂと、
前記Ｖ字型溝の底角もしくは、Ｖ字型デッパリの頂角の二等分線がなす方向（二等分面）Ａ
とのなす角度（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは、１０°以下、さらに望ましくは、５°以下、さらに望ましくは０°もしくは、ほとんど０°である透明体を備える構成とした。
ここにおいて、前記一定範囲の入射エネルギーとは、最も多い入射エネルギーの１００％から３０％の間のいずれかの範囲の入射エネルギーを示すものを言う。【００４１】また、請求項８に記載の発明においては次のような構成とした。【００４２】すなわち、請求項１から７に記載の透明体において、
太陽や特定光源からの入射光が移動した時、
該光線がなす平面、もしくは、該光線がなす曲面を平均した平面Ｂと、
前記Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが示す面と前記透明体の表面が交差した線がなす平均方向Ａと
のなす角度（ＡとＢのなす角度）が、
３０°以下、望ましくは２０°以下、さらに望ましくは１５°以下、さらに望ましくは、１０°以下、さらに望ましくは、５°以下、さらに望ましくは０°もしくは、ほとんど０°である
ことを特徴とする透明体を備える構成とした。【００４３】また、請求項９に記載の発明においては次のような構成とした。【００４４】すなわち、請求項１から８に記載の透明体において、
Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの底角の二等分線が示す面の方向Ａを決める太陽の入射光の方向が、
一年のうちの、ある任意の範囲の時期であり、
かつ、次のいずれの時間帯である透明体を備える構成とした。
ここにおいて、いずれかの時間帯とは、
太陽の入射光の方向が、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間から、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間までの任意の時間帯であるか、
さらに、
該時間帯から、任意の時間帯を除いた時間帯であることを言う。
ガラス窓の方向、必要なカット時間帯は異なる【００４５】また、請求項１０に記載の発明においては次のような構成とした。【００４６】すなわち、請求項９に記載の透明体において、
前記Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの底角の二等分線が示す方向Ａを決める太陽の入射光の方向が、
夏の太陽からの入射光である透明体を備える構成とした。【００４７】また、請求項１１に記載の発明においては次のような構成とした。【００４８】すなわち、請求項９、または１０に記載の透明体において、
次に記載の条件Ａを満たすよう、
Ｖ字溝もしくは、Ｖ字型デッパリを構成する二つの面の
４．  屈折率と
５．  面の角度と
６．  底角、または頂角の二等分線の方向（二等分面）
が、反射の式を用いて決められている透明体を備える構成とした。【００４９】      ここにおいて、条件Ａとは、
請求項９に記載の一年の、ある任意の範囲の時期とことなるある任意の範囲の時期であり、
該時期における、太陽の入射光の方向が、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間から、
午前８時から、午後６時のいずれかの時間までの任意の時間帯において、
または、さらに、
該時間帯から、任意の時間帯を除いた時間帯において、
Ｖ字型溝、もしくは、Ｖ字型デッパリのどちらか一方の面に直接入射した光、または、一方の面で反射され他方の面に入射した光が、
全反射されず透過すると言う条件を言う。【００５０】また、請求項１２に記載の発明においては次のような構成とした。【００５１】すなわち、請求項１から１１に記載の板状、またはシート状の透明体の表側や裏側の巨視的な構造が、
平面、滑らかな曲面、鋭角または鈍角をなす矩形、円柱、楕円柱、台形、球、多角垂、円錐、楕円垂、又は該形状の組み合せの一部を切った形状の内の
一種、または多種からなっていて、これらが作る模様が、ランダム、規則的、人や物や動植物や天体等の何らか形状をしていて、
各面の傾きに応じて、Ｖ字型溝やＶ字型デッパリの向きが、請求項１から１１に記載の条件の少なくとも１つに従い決められている透明体を備える構成とした。【００５２】また、請求項１３に記載の発明においては次のような構成とした。【００５３】すなわち、請求項１から１２に記載の透明体が、
二種以上の異なる材質から構成された複数の透明体層からなる複合透明体を備える構成とした。【００５４】また、請求項１４に記載の発明においては次のような構成とした。【００５５】すなわち、請求項１から１３に記載の透明体が、屈折率が高い透明体層と屈折率が低い透明体層と屈折率が高い透明体層の３層からなり、
請求項１から１３に記載のＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが、少なくとも１つの層間、または／かつ透明体層の空気の側に設けられている複合透明体を備える構成とした。【００５６】また、請求項１５に記載の発明においては次のような構成とした。【００５７】すなわち、請求項１から１２に記載の透明体が、屈折率が高い透明体層と屈折率が低い透明体層と屈折率が高い透明体層の３層からなり、
２つの層間にＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが設けられ、
それらのＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが噛み合うように設けられているか、
少しはなれていても、Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの互いの位置関係が一致する（噛みあう位置関係にある）ように構成されている複合透明体を備える構成とした。【００５８】また、請求項１６に記載の発明においては次のような構成とした。【００５９】すなわち、請求項１３から１５に記載の複合透明体層の
屈折率の高い二種の複合透明体層の屈折率比が、
１．１以下、望ましくは、１．０５以下、さらに望ましくは、１．０１以下、１である複合透明体を備える構成とした。【００６０】また、請求項１７に記載の発明においては次のような構成とした。【００６１】すなわち、請求項１３から１６に記載の複合透明体層のうち、屈折率の高い層の屈折率が、
１．３以上、望ましくは１．４以上、さらに望ましくは、１．６以上、さらに望ましくは、１．７以上、さらに望ましくは、２．０以上である複合透明体を備える構成とした。【００６２】また、請求項１８に記載の発明においては次のような構成とした。【００６３】すなわち、請求項１から１７に記載の透明体、または複合透明体が二枚組み合わされ、透明体、または複合透明体の互いのＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリが互いに噛み合うように組み合わされているか、
少しはなれていても、Ｖ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの互いの位置関係が一致する（噛みあう位置関係にある）様に構成されている組み合せ透明体を備える構成とした。【００６４】また、請求項１９に記載の発明においては次のような構成とした。【００６５】すなわち、請求項１８に記載の組み合せ透明体を構成する二枚の透明体、または複合透明体の屈折率比が、
１．１以下、望ましくは、１．０５以下、さらに望ましくは、１．０１以下、１である
組み合せ透明体を備える構成とした。【００６６】また、請求項２０に記載の発明においては次のような構成とした。【００６７】すなわち、請求項１８、１９に記載の組み合せ透明体を構成する各透明体の中間層が水、液体状の樹脂などの液体、もしくは気体である組み合せ透明体を備える構成とした。【００６８】また、請求項２１に記載の発明においては次のような構成とした。【００６９】すなわち、請求項２０に記載の組み合せ透明体、もしくは、
該組み合せ透明体を支持する支持構造が、
各透明体の中間層をなす液体や気体を注入する構造、保持する構造、排出する構造の少なくともいずれか１つを備えている
透明体、もしくは支持構造を備える構成とした。【００７０】また、請求項２２に記載の発明においては次のような構成とした。【００７１】すなわち、請求項２０、２１に記載の中間層の液体、気体の入れ替えにより、
液体や気体と、これらを取り囲む透明体との屈折率比が、
０．０５以上、望ましくは０．２以上、さらに望ましくは０．４以上、さらに望ましくは０．６以上変化する透明体、複合透明体、もしくは支持構造を備える構成とした。【００７２】また、請求項２３に記載の発明においては次のような構成とした。【００７３】すなわち、請求項１から２２に記載の透明体、複合透明体、組み合せ透明体のＶ字型溝もしくは、Ｖ字型デッパリの間隔が、
５００ｍｍ以下、望ましくは１００ｍｍ以下、さらに望ましくは３０ｍｍ以下１０ｍｍ以下、さらに望ましくは５ｍｍ以下、さらに望ましくは１ｍｍ以下、さらに望ましくは０．５ｍｍ以下、さらに望ましくは０．１ｍｍ以下である透明体もしくは複合透明体を備える構成とした。【００７４】また、請求項２４に記載の発明においては次のような構成とした。【００７５】すなわち、請求項１から２３に記載の透明体、複合透明体、組み合せ透明体において、該透明体もしくは、該複合透明体を構成する透明体層、組み合せ透明体の
一部もしくは全ての透明体、透明体層が、
複数または単数帯域の波長の光を全て吸収する、一部吸収する、
または全波長を一定率で吸収する透明体、複合透明体、組み合せ透明体を備える構成とした。【００７６】また、請求項２５に記載の発明においては次のような構成とした。【００７７】すなわち、請求項１から２４に記載のＶ字型溝、もしくはＶ字型デッパリの角部が、丸みを帯びていたり、直線状に切り込まれていたり、
Ｖ字型溝や、Ｖ字型デッパリの各々の面が、丸みを帯びて、または角で折れ曲がっていたりする透明体を備える構成とした。【００７８】また、請求項２６に記載の発明においては次のような構成とした。【００７９】すなわち、請求項１から２５に記載の透明体、複合透明体、組み合せ透明体、または支持体の少なくとも１つを具備する
窓、窓枠、窓材、壁、壁板、壁材、屋根、屋根板、屋根材、瓦、建造物の外部構造、建造物の外部構造の部材、または、発熱体の反射機構を備える構成とした。【００８０】また、請求項２７に記載の発明においては次のような構成とした。【００８１】すなわち、請求項１から２５に記載の透明体、複合透明体にＶ字型溝、またはＶ字型デッパリを作るためのＶ字型デッパリやＶ字型溝を具備するプレス機、加温プレス機、成形機、エンボス、金型、押し出し成形機、フロート槽、ロール型押し出し機、切削機を備える構成とした。
【発明の効果】
【００８２】上述した構成にすることにより、夏、日光の入射角が多少変化しても、Ｖ字型溝で全反射され、室内に日光が入らないと言う効果を有する。【００８３】さらに、冬は、日光の入射角が大きく変わるので全反射はおきず、逆に、平面上の面からなる普通のガラスやプラスチックよりも入射率は大きくなるという効果を有する。【００８４】また、単にガラスやプラスチックの片面にＶ字型溝を設ければすむので、コストも安いという、実用的な効果をも有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８５】以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。【００８６】図１は、本発明の説明の準備として、太陽の季節による日周運動の違いを示す図である。【００８７】図に見られるように、季節により太陽の移動は異なっている。【００８８】また、春分および秋分の日以外は、太陽の入射方向は、１つの平面ではなく、円錐状に入射する。【００８９】図２は本発明の実施態様にかかわる第１の実施例をしめす図で、Ｖ字型の溝の二つの面がなす角度の最適値を求める為のものである。【００９０】空気１の中に置かれたガラス２に入射し、屈折後の角度θ０で進む光５は、二つのＶ字型溝の面６で反射後、再び、元のガラス面７から出て行く。（θ０は入射角ではない）【００９１】図から明らかなように、２つのＶ字型溝の面６への入射角が同じ時、最も全反射が起こりやすいことになる。【００９２】この条件満たす関係式からは、図で示したように、二つのＶ字型溝の面６のなす角θｙが９０°となることが導かれる。【００９３】この時、全反射が最も起こりやすい。【００９４】図３は、比屈折率と臨界角との関係を示す。図でＸ軸は比屈折率、Ｙ軸は臨界角（°）である。【００９５】比屈折率１．４で、臨界角は４５°前後となる。この場合、１つの面に４５°で入射せず、少しでもずれると全反射は起こらず、どちらかの面に光の一部は吸収されてしまう。【００９６】ただし、全反射付近では、光の殆どは反射されるので、青板ガラスの比屈折率１．４でも効果があり、さらに、比屈折率１．３程度でもわずかだが効果はある。【００９７】比屈折率１．６では、±８°、１．７付近では、±１０°の余裕がある。【００９８】さらにこの比屈折率が２．０になれば、余裕は±１５°程度になる。
図７の上の図は、光が空気からガラスへ入射した時の屈折角を示していて、比屈折率１．６でも、０°から１５°の屈折角となるのは、入射角０°から２３°付近の値である。【００９９】従って、屈折率２．０では、入射角は地軸の傾きよりはるかに大きくなり、赤道直下で例えば屋根に、比屈折率２程度のガラスをつければ、季節に関係なく、全ての日光が反射されることを示している。【０１００】この屈折率２．０を日本に使うと、日光を反射しすぎるので、このような場合、Ｖ字型溝の二等分線（二等分面）の方向を真夏の太陽の方向に傾けたり、Ｖ字型溝の二つの面がなす角度を９０°より大きくするか、または小さくして調整できる。【０１０１】屈折率１．６では、０°から２３．５°の入射角の変動の、ほぼ全てを全反射できるので、Ｖ字型の溝の方向を正しく設定すれば、夏場の太陽の傾きに関わらず、全反射できる。【０１０２】図４は、本発明の第２の実施例にかかわる図で、３はガラス面で、Ｖ字型の溝の面４が伸びていく方向を示している。【０１０３】溝面は本来二つで１つのＶ字型の溝をつくるが、この図４では１つしか図示していない。【０１０４】図からわかるように、窓ガラスの垂線ベクトルと、Ｖ字型溝の面４の垂線ベクトルとの２つのベクトルに垂直な方向に、Ｖ字型の溝の面４は伸びていく。【０１０５】図５は、空気から透明体へ入射する時、入射角により反射率および透過率がどのように変わるかを示している。【０１０６】Ｘ軸は入射角（°）、Ｙ軸は、１００％を１とする反射率および透過率になっている。【０１０７】下の図は、透明体に光が斜めに入射すると、垂直に入射した時に比べ、透明体単位面積あたりの入射エネルギーが少なくなることを計算したものである。【０１０８】Ｘ軸は、入射角（°）で、Ｙ軸は、垂直入射での入射する光エネルギーを１とした時の相対比率である。破線は、図５で示した透過率を、単位体積あたりの入射エネルギー（実線）にかけたものである。【０１０９】図で見られるように、入射角が大きくなると、入射エネルギーは小さくなる。【０１１０】これは、太陽が高く上っているときには、窓や壁などへの入射エネルギーが小さくなることを示し、このような日光は、反射させてもあまり効率が良くない。【０１１１】しかし、逆に、屋根では、太陽が高くのぼっている時には、入射エネルギーは大きくなる。【０１１２】この場合には、全反射は夏場の昼間の太陽に対して行うほうが良いことになる。【０１１３】同じ事が、窓の向きによっても起こる。西向きの窓では、午前の日光は考える必要がないだけでなく、南向きの窓に比べ正午近くの日光の入射量は少なくなり、午後遅くのほうが、西向きの窓への入射量は相対的に多くなる。【０１１４】しかし、この場合、午後遅くには気温が下がるので、どの時刻の日光を反射させるかは、ある程度の幅があり、好みにより変わる。【０１１５】木や家や山による日影も関係する。【０１１６】また、南向きの窓では、真昼の日光の入射は少ないので、午前と午後のみの日光の入射を反射させればよい。【０１１７】図６は、地球の自転θ、公転γ、地軸の傾きβ、緯度αを示した図である。この関係式と、窓の向きから、日光の窓への単位あたりの入射量や、Ｖ字型溝の面の角度や溝���方向を計算できる。【０１１８】なお、溝の幅は、窓に適用する場合、短いほうが好ましい。【０１１９】特に、０．１ｍｍ程度になると、Ｖ字溝の大きさは、裸眼では判別しづらくなり、好ましい。【０１２０】しかし、屋根などでは、大きな溝でもよく、人がその上に乗ることもあるので、むしろ大きな溝が、構造力学的には好ましい。【０１２１】また、Ｖ字溝を透過する光は、２方向からの光りが同一方向に出て行くので、像が２重に見える。【０１２２】これを防ぐには、２つの透明体を対峙させ、該透明体の屈折率をほとんど同じにし、溝と溝が一致して、噛みあうようにすると、二枚目の透明体に入った光は、元に戻り像が二重に見えることは解消される。【０１２３】二枚の透明体の間に屈折率の異なる液体を入れれば、特定方向の光を全反射させ、逆に、全ての方向からの光を透過させるようにする事も出来る。【０１２４】この場合、２枚の透明体の屈折率がほぼ同じで、かつ充填される液体の屈折率もこの屈折率に近いと、光りが殆ど屈折せずに透過する。【０１２５】また、液体の屈折率が１．６程度であれば、液体を抜いて空気と入れ替えた時には、全反射がおこり、液体を入れたときには、屈折が起きないという好ましい条件を実現できる。【０１２６】これにより、日光を反射する必要がないときには、普通の窓ガラスと全く同じにできる。【０１２７】これらの透明体を壁や屋根に用いる時、完全に透明だと、内部構造が丸見えになるため、好まれない場合がある。【０１２８】このような時には、透明体に特定の波長、または波長帯域の光を反射したり、吸収したりする物質を添加したり、干渉色を示す構造とすると、内部が完全には見えず、美しくなる。【０１２９】また、透明体に凹凸を設けて表面の角度を変えて、模様や人や物の形を作ったり、Ｖ字溝の方向を多少変えて、模様や人や物の形をつくったりすると、内部が見えず、しかも美しい壁や屋根を作る事ができる。【０１３０】なお、図示していないが、Ｖ字型溝やＶ字型デッパリの角を、丸みを帯びさせたり、カットしたりしても、反射率にそれほど大きな影響は及ばず、角で手を切ったり、角から欠けたりする事はなくなる。【０１３１】また、Ｖ字溝やＶ字型デッパリの面が、少し湾曲していたり、折れ曲がっていたりしても、全反射条件がそれほど大きく変わるわけではないので、多少のＶ字型溝やＶ字型デッパリの面の変形は特に問題は起きない。【０１３２】特に、コストの点で、多少の変形は好ましい場合もある。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】ここで開示した、Ｖ字型の溝を有する透明体は、一定の角度の範囲で入射した日光を全反射することができる。【０１３４】特に、透明体の角度を変えなくても、夏場は日光を全反射し、冬場は日光を透過させる事ができる。【０１３５】また、単にガラスやプラスチックなどの透明体にＶ字型の溝を設けるだけなので、日光を反射する透明体の価格は格段に安くなる。【０１３６】このように、冬場は、普通のガラスより多少暖かく、夏場は大幅に温度を下げる事ができる。【０１３７】さらに、特別の動作機構が要らず、低コストの点とあいまって、窓ガラスだけでなく、家の壁や屋根などに適用する事ができると期待されている。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の説明のための日光の入射方向を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す透明体の断面図である。
【図３】本発明を説明するための、屈折率と臨界角の関係を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示すＶ字型溝の伸びる方向を示す図である。
【図５】本発明を説明するための空気からの入射角と反射率の関係を示す図（上）と、日光入射角と単位面積あたり透明体への日光入射エネルギー量の関係を示す図である。
【図６】本発明の説明のための緯度、自転、公転、地軸の傾きと、南方向、西方向、および、ガラス面の垂直ベクトルの関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】１  空気
２  ガラス
３  ガラス面
４  Ｖ字型溝の面
５  光
６  二つのＶ字型溝の面
７  元のガラス面
【図１】
2006301546.tif 000003
【図２】
2006301546.tif 000004
【図３】
2006301546.tif 000005
【図４】
2006301546.tif 000006
【図５】
2006301546.tif 000007
【図６】
2006301546.tif 000008
【図７】
2006301546.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月20日(2005.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
【図１】本発明の説明のための日光の入射方向を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す透明体の断面図である。
【図３】本発明を説明するための、屈折率と臨界角の関係を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示すＶ字型溝の伸びる方向を示す図である。
【図５】本発明を説明するための空気からの入射角と反射率の関係を示す図（上）と、日光入射角と単位面積あたり透明体への日光入射エネルギー量の関係を示す図である。
【図６】本発明の説明のための緯度、自転、公転、地軸の傾きと、南方向、西方向、および、ガラス面の垂直ベクトルの関係を示す図である。
【図７】本発明の説明のための、空気からガラスへ（上図）、およびガラスから空気へ（下図）入射した光の入射角と屈折角の関係を示す図である。