(57)【要約】【課題】変角分光装置（ゴニオメーター）を用いることなく、簡便な測定により、短時間で採光部材の定量的評価を行うことが可能な採光部材評価装置を提供する。【解決手段】本発明の採光部材評価装置１００は、窓部に装着して採光を行う採光部材を評価する採光部材評価装置１００であって、開口部を有する暗箱１１０と、太陽光を模擬し、平行光を出射する平行光源１６０と、前記採光部材の主面と平行な面内で前記採光部材が回転できるように前記採光部材を取り付けられる採光部材回転機構１２０と、前記暗箱１１０内に配される照度センサと、有することを特徴とする。【選択図】      図６
2019045507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓部に装着して採光を行う採光部材を評価する採光部材評価装置であって、
開口部を有する暗箱と、
太陽光を模擬し、平行光を出射する平行光源と、
前記採光部材の主面と平行な面内で前記採光部材が回転できるように前記採光部材を取り付けられる採光部材回転機構と、
前記暗箱内に配される照度センサと、有することを特徴とする採光部材評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物等の内部に日光などの外光を取り入れるために用いる採光部材の評価を行う採光部材評価装置及びそのような装置を用いた採光部材評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
窓ガラスにより、建物の内部に日光等の外光を取り入れて明るく快適な室内空間を形成することはよく知られている。しかし、一方で当該窓ガラスに入射した外光をそのまま室内に取り入れると、まぶしさを感じたり、光があたる場所が室内の一部のみに限定されたり、といった不具合が生じることがある。これに対して、直接日光を制御して、より快適な態様で室内側に光を採り入れる技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２０１２−２５５９５１号公報）には、一方向に延在する凹状溝が繰り返し作製され、凹状溝への充填材の充填により、透明シート材への入射光を反射する一方向に延長した反射面が凹状溝の少なくとも一方の斜面に形成され、反射面による反射により、窓を透過した直射太陽光を屋内に導入する採光部材（採光シート）が開示されている。
【特許文献１】特開２０１２−２５５９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような採光部材を、実環境に適用して、目視評価するだけでは、採光部材の性能は明確に分からない。
【０００５】
そこで、上記のような採光部材を定量的に評価しようとする場合においては、変角分光装置（ゴニオメーター）にて、入射光と受光器の角度を振りながら、採光部材のサンプルの透過率を測定する必要があるために、時間が非常にかかる、という問題があった。
【０００６】
また、実環境に採光部材を用意し、照度評価をするのでは、大面積の採光部材のサンプルが必要となる、という問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以上のような課題を解決するためのものであり、本発明に係る採光部材評価装置は、窓部に装着して採光を行う採光部材を評価する採光部材評価装置であって、開口部を有する暗箱と、太陽光を模擬し、平行光を出射する平行光源と、前記採光部材の主面と平行な面内で前記採光部材が回転できるように前記採光部材を取り付けられる採光部材回転機構と、前記暗箱内に配される照度センサと、有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、採光部材には、光が入射する第１主面と、前記第１主面に対向し光が出射する第２主面とを有し、前記第１主面から入射した光を前記第２主面に向けて偏向する光制御フィルム又は光制御ガラスが、少なくとも含まれることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記暗箱を覆う暗幕を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記平行光源が、予め定められた基準点を中心として回動する平行光源回動機構に取り付けられており、前記平行光源回動機構は、前記平行光源が、出射光を、前記基準点に対して、鉛直上方から入射させる位置から、出射光を、前記基準点に対して、水平方向から入射させる位置まで、可変させると共に、前記平行光源回動機構には、前記平行光源の位置を示す目盛りが設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記採光部材回転機構の前記採光部材を基準位置から−３０°から＋３０°まで回転させると共に、前記採光部材回転機構には、前記採光部材の回転位置を示す目盛りが設けられることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記平行光源の光強度が、最高値に対して１０％未満の照射領域は、前記暗箱の前記開口部には入射しないように構成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記採光部材が貼り付けられた透明基板を、前記採光部材回転機構との間で挟持すると共に、前記透明基板の挟持間隔を０．５ｍｍ以上４０ｍｍ以下に調整可能な固定爪を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、実測定に用いる照度センサが、３つ以上連設されている照度センサユニットと、前記平行光源の照度を確認するために用いる確認用照度センサと、が前記暗箱内に配されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記開口部に対する奥行き方向に前記暗箱内を移動可能で、前記暗箱から取り外しもできる照度センサユニットステージを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記照度センサユニットステージに前記照度センサユニットを取り付ける照度センサユニット支柱が設けられており、前記照度センサユニット支柱には、前記照度センサユニットの取り付け高さを示す目盛りが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記開口部に対する奥行き方向に前記暗箱内を移動可能で、前記暗箱から取り外しもできる確認用照度センサステージを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記確認用照度センサステージに前記確認用照度センサを、上向き又は横向きに取り付けることができる確認用照度センサ支柱が設けられており、
前記確認用照度センサ支柱には、前記確認用照度センサの取り付け高さを示す目盛りが設けられていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記暗箱の内壁の可視光反射率が５％以下であり、前記暗箱の内壁には、艶消し黒アルマイト加工又は黒ニッケル加工又は黒クロム加工が施されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記暗箱の内壁には、住宅環境を模擬するために住宅用素材が取り付けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記暗箱の側壁が取り外し可能であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記採光部材が取り付けられている前記採光部材回転機構が適切に調整されているかを確認するための基準ラインが前記暗箱内に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記採光部材が取り付けられている前記採光部材回転機構が適切に調整されているかを確認するためのレーザーが、取り外し可能に設けられていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記レーザーが適切に取り付けられているかを確認するため前記レーザーからの光が到達する、前記暗箱内の位置に目印が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記レーザーが適切に取り付けられているかを確認するため、取り外し可能であり、ピンホールが設けられた補助具を有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記平行光源が、前記平行光源回動機構に適切に取り付けられているかを確認するための基準ラインが前記暗箱内に設けられていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る採光部材評価装置は、前記暗箱を構成すると共に前記開口部が設けられている正面壁が、前記開口部に対する奥行き方向に移動可能であり、前記正面壁の位置を示す目盛りが設けられることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る採光部材評価方法は、前記のいずれかに記載の採光部材評価装置を用いて採光部材の評価を行うことを特徴とする採光部材評価方法である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る採光部材評価装置及び採光部材評価方法によれば、変角分光装置（ゴニオメーター）を用いることがないので、簡便な測定により、短時間で採光部材の定量的評価を行うことが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る採光部材評価装置及び採光部材評価方法によれば、実環境を模した測定環境の中で、大面積の採光部材のサンプルを用いることなく、照度評価を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】採光部材５の効果を説明する図である。
【図２】光制御部材１０の断面構造を模式的に説明する図である。
【図３】採光部材５の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の暗箱１１０の構成を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の暗箱１１０の構成を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の構成を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００をｘｙ面で切ってみた断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の採光部材回転機構１２０を説明する図である。
【図９】平行光源１６０の光強度分布と、暗箱１１０の開口部１１９の関係を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００において採光部材回転機構１２０の回転角θを適正に調整する方法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００において採光部材回転機構１２０の回転角θを適正に調整する方法を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００においてレーザー１７０を適正に取り付ける方法を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００においてレーザー１７０を適正に取り付ける方法を説明する図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る採光部材評価装置１００の構成を説明する図である。
【図１５】本発明の採光部材評価装置１００の実施例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。以下、まず、本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の評価対象である採光部材５の構成について説明する。
【００３３】
図１は採光部材５の効果を説明する図である。図１（Ａ）は通常の窓部からの太陽光の採り入れを示しており、図１（Ｂ）は窓部に採光部材５を取り付けて、太陽光の採り入れを行った場合を示している。採光部材５を窓部に設けることにより、屋内全体を可能な限り均一に明るくする採光を実現する。
【００３４】
上記のような採光部材５には、光制御部材１０が必ず含まれており、これにより前述したような採光を実現している。ここで、光制御部材１０の一例を説明する。図２は光制御部材１０の断面構造を模式的に説明する図である。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、縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから適宜変更したり、誇張したりすることがある。また、図面の見やすさの観点から、周期的に繰り返す構成については、参照番号を付すことを省略している。
【００３５】
図２に示すように、光制御部材１０は、光が入射する第１主面１１と、前記第１主面１１に対向し光が出射する第２主面１２とを有し、前記第１主面１１と前記第２主面１２との間に存在し、前記第１主面１１から入射した光を前記第２主面１２に向けて偏向する複数の低屈折率媒質部１６と、を備える。
【００３６】
光制御部材１０は、典型的には、紙面垂直方向に延在し、紙面上下方向に周期的に設けられる複数の低屈折率媒質部１６と、低屈折率媒質部１６同士を離隔する高屈折率媒質部１５とを備える。この場合、低屈折率媒質部１６と高屈折率媒質部１５との界面が反射面となる。低屈折率媒質部１６は、高屈折率媒質部１５の屈折率に比べて低い屈折率を有する媒質により構成される。例えば、高屈折率媒質部１５が、樹脂である場合、低屈折率媒質部１６は空気あるいは高屈折率媒質部１５を構成する樹脂よりも低い屈折率を有する樹脂を用いることができる。
【００３７】
第１主面１１に入射した光Ｌ１は、光制御部材１０内に進み、反射面で反射し偏向する。その後、偏向した光Ｌ１は、第１主面１１に対向する第２主面１２から出射し、光制御部材１０外に進む。
【００３８】
なお、第１主面１１に入射した光Ｌ２のように、光制御部材１０内に進み、低屈折率媒質部１６と高屈折率媒質部１５との界面で屈折することで偏向し、第２主面１２から出射し、光制御部材１０外に進む光も存在する。
【００３９】
以上のような機能を有する光制御部材１０は、有機高分子樹脂材料により製造した光制御フィルムであってもよいし、また、無機ガラス材料により製造した光制御ガラスであってもよい。
【００４０】
上記のように構成される光制御部材１０単体を採光部材５として用いることもできるが、光制御部材１０と、光透過性部材とを、重ね合わせて採光部材５として用いることもできる。
【００４１】
図３は採光部材５の構成例を示す図である。例えば、図３（Ａ）は、光制御部材１０と、光透過性部材として布２０とを、接着剤などから成る接合層５０によって貼り合わせて形成した採光部材５の構成を示している。
【００４２】
また、図３（Ｂ）は、光制御部材１０と、光透過性部材として紙３０とを、接着剤などから成る接合層５０によって貼り合わせて形成した採光部材５の構成を示している。
【００４３】
また、図３（Ｃ）は、光制御部材１０と、光透過性部材としてプラスチックシート４０とを、接着剤などから成る接合層５０によって貼り合わせて形成した採光部材５の構成を示している。
【００４４】
また、図３（Ｄ）は、光制御部材１０の両主面に対して、光透過性部材としてガラス４５を、接着剤などから成る接合層５０によって貼り合わせて形成した採光部材５の構成を示している。
【００４５】
図３の例では、光透過性部材として、布２０、紙３０、プラスチックシート４０、ガラス４５を用いた採光部材５の例を示したが、光透過性部材としてはその他のものを種々用いることができる。また、図３では、光制御部材１０と、１つもしくは２つの光透過性部材とを積層させて採光部材５を構成する例について説明したが、光制御部材１０と、３つ以上の光透過性部材とを積層させて採光部材５を構成することもできる。本発明に係る採光部材評価装置１００においては、以上のように構成される採光部材５を定量的に評価することが可能となる。
【００４６】
次に、本発明に係る採光部材評価装置１００の構成及び採光部材評価装置１００による採光部材５の評価方法について順次説明していく。まず、図４及び図５を参照して、本発明に係る採光部材評価装置１００の一部を構成する暗箱１１０について説明する。図４及び図５は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の暗箱１１０の構成を説明する図である。
【００４７】
ここで、以下の説明において、各構成の方向及び位置関係などを明瞭にするための座標を定義する。図４に示すように、暗箱１１０の奥行き方向をｘ方向とし、鉛直上方方向をｙ方向とし、暗箱１１０の奥行き方向に直交する方向をｚ方向と定義する。本件明細書に添付する図面には、必要に応じて、このような右手系座標が参照のために記されている。
【００４８】
暗箱１１０は、底板１１２と、これに連設される奥壁１１５と、奥壁１１５と連設される上板１１３とを有している。２つの側壁１１６のうち、少なくともいずれか一方は取り外し可能とされている。このように側壁１１６が、取り外し可能であるために、暗箱１１０内の構成を適宜再配置することなどができるようになっている。
【００４９】
また、暗箱１１０の正面部には、矩形の開口部１１９が設けられている正面壁１１７が設けられている。暗箱１１０の完成状態においては、当該開口部１１９以外から、暗箱１１０内に光が進入ことはないようになっている。
【００５０】
暗箱１１０内の内壁（底板１１２、上板１１３、奥壁１１５、側壁１１６、正面壁１１７の暗箱１１０の内側部の壁）の可視光反射率が５％以下であるように設定することが好ましい。このために、暗箱１１０内の内壁には、艶消し黒アルマイト加工又は黒ニッケル加工又は黒クロム加工が施すようにするとよい。
【００５１】
なお、本発明に係る採光部材評価装置１００によって、実際の住宅環境を模擬しようとする場合には、暗箱１１０の内壁には、壁紙や床材などの住宅用素材が取り付けるようにしてもよい。
【００５２】
正面壁１１７の開口部１１９には、評価対象とする採光部材５を取り付けることができる採光部材回転機構１２０が設けられている。この採光部材回転機構１２０の詳細な構成については後述する。
【００５３】
また、正面壁１１７は、不図示のステージに設けられており、±ｘ方向に可動することができるようになっている。これにより、正面壁１１７の採光部材回転機構１２０に取り付けられている採光部材５に対して、後述する平行光源１６０で光を照射する際、微調整することができるようになっている。また、正面壁１１７を可動としている前記ステージには、正面壁１１７の±ｘ方向における位置を示す目盛り（不図示）が設けられている。前記微調整により、様々な厚みのの採光部材５を、光制御部材１０をｘ＝０の位置へ移動させて、平行光源１６０の回転中心へ光制御部材１０を配置することが可能となる。
【００５４】
暗箱１１０内には、実測定に用いる照度センサ１３０が、３つ以上連設されている照度センサユニット１４０と、実測定の前段において、平行光源１６０の照度を確認するために用いる確認用照度センサ１５０（この確認用照度センサ１５０は、１つの照度センサ１３０からなる）と、が配されている。
【００５５】
平行光源１６０から出射される平行光線が、採光部材５を通過すると、暗箱１１０の正面壁１１７に設けられた開口部１１９から、暗箱１１０内に進入し、照度センサユニット１４０に入射し、照度が測定される。
【００５６】
また、確認用照度センサ１５０は、実測定の前段階において、平行光源１６０の照度が一定以上の照度を有するかを確認するために用いる照度計である。平行光源１６０からの入射角によって、光の到達する位置が異なる。そのため、本実施形態においては、確認用照度センサ１５０の高さ、向きを変えられるようにしている。
【００５７】
なお、照度センサユニット１４０と確認用照度センサ１５０による測定データは、手動で記録するようにも構成できるし、パーソナルコンピューターなどと各照度センサを接続しておき、自動的にログを記録するように構成することもできる。
【００５８】
また、照度センサユニット１４０に、照度センサ１３０が、３つ以上連設させるように設けているのは、３つ以上の照度センサ１３０のいずれかの照度センサ１３０で、採光部材５の設計角にて、より的確な照度を取得することが期待できるからである。一般的には、採光部材５を構成する光制御部材１０にはある程度のバラツキがあるので、このバラツキを吸収するために、３つ以上の照度センサ１３０で照度センサユニット１４０を構成している。本実施形態においては、３つの照度センサ１３０で検出される３つの測定値のうち、出射角度ξ＞0°にて最大のものが最適な検出照度であると考えられる。
【００５９】
暗箱１１０の正面壁１１７の開口部１１９に対応した底板１１２には、奥行き方向に沿ってレール１５７が設けられている。このレール１５７には、照度センサユニットステージ１４３と確認用照度センサステージ１５３とが±ｘ方向に可動可能に取り付けられている。
【００６０】
なお、照度センサユニットステージ１４３と確認用照度センサステージ１５３は、レール１５７から着脱自在とすることが好ましい。また、本実施形態においては、１つの照度センサユニットステージ１４３と、２つの確認用照度センサステージ１５３がレール１５７に設けられている構成を示しているが、設ける照度センサユニットステージ１４３の数、設ける確認用照度センサステージ１５３の数は任意である。
【００６１】
照度センサユニットステージ１４３は、照度センサユニット１４０を取り付ける照度センサユニット支柱１４５が設けられている。また、この照度センサユニット支柱１４５には、照度センサユニット１４０の取り付け高さを示す目盛り（不図示）が設けられている。
【００６２】
確認用照度センサステージ１５３は、確認用照度センサ１５０を、上向き又は横向きに取り付けることができる確認用照度センサ支柱１５５が設けられている。本実施形態においては、紙面左側の確認用照度センサステージ１５３の背の低い方の確認用照度センサ支柱１５５には、確認用照度センサ１５０が上向きで取り付けられており、紙面右側の確認用照度センサステージ１５３の背の高い方の確認用照度センサ支柱１５５には、確認用照度センサ１５０が横向きで取り付けられている。
【００６３】
このように、確認用照度センサ１５０を、確認用照度センサ支柱１５５に対して、上向き又は横向きに取り付けることができるようにしているのは、平行光源１６０からの光の入射角に応じて、より確認に最適な向きに取り付けられている確認用照度センサ１５０を選択して、平行光源１６０の照度の確認を行い得るようにするためである。
【００６４】
また、確認用照度センサ支柱１５５には、確認用照度センサ１５０の取り付け高さを示す目盛り（不図示）が設けられている。
【００６５】
以上のような構成の暗箱１１０に対して、さらに、平行光源１６０及びレーザー１７０の構成が付加されて、本発明に係る採光部材評価装置１００が構成される。図６は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の構成を説明する図であり、図７は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００をｘｙ面で切ってみた断面図である。
【００６６】
平行光源１６０は、採光部材回転機構１２０に取り付けられている採光部材５に対して、平行光線を照射するものである。採光部材５を透過した平行光線は、暗箱１１０の正面壁１１７に設けられた開口部１１９から、暗箱１１０内に進入し、照度センサユニット１４０に入射し、照度が検出される。
【００６７】
平行光源１６０は、予め定められた基準点（図７の点Ｏ。なお、当該基準点は、通常、採光部材回転機構１２０内に存在することが想定されている。）を中心として、ｘｙ面内において、平行光源１６０を回動させることができる平行光源回動機構（不図示）に取り付けられている。平行光源１６０は、この平行光源回動機構（不図示）から着脱自在とすることが好ましい。また、この平行光源回動機構（不図示）は、所望のポイントで平行光源１６０を静止させることができるようになっている。また、前記平行光源回動機構には、平行光源１６０の位置を示す目盛り（不図示）が設けられている。
【００６８】
前記の基準点には、評価対象とする採光部材５中の光制御部材１０がくるようにして、測定を行うことが想定されている。この基準点を、定義した右手系座標の原点として、改めて定義する。すなわち、当該基準点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）である。また、平行光源１６０から採光部材５に平行光線が入射する角度φは、図７に示すように、ｘｙ面内における、平行光線とｘ軸との間の角度として定義する。
【００６９】
本実施形態においては、前記平行光源回動機構は、平行光源１６０からの平行光線を、採光部材５に対して、少なくとも、入射角φ＝９０°〜１８０°の範囲で入射させることができるように、平行光源１６０を静止させることができるようになっている。これにより、平行光源１６０を太陽光として模擬できるようになっている。
【００７０】
すなわち、前記平行光源回動機構は、平行光源１６０が、その出射光を、前記基準点に対して、鉛直上方から入射させる位置から、その出射光を、前記基準点に対して、水平方向から入射させる位置まで、可変させることができるようになっている。
【００７１】
レーザー１７０は、鉛直上方側にレーザー光を出射することができるように、不図示のホルダーなどに取り付けることができるようになっている。また、レーザー１７０から出射されるレーザー光は、暗箱１１０の正面壁１１７に設けられた開口部１１９から、暗箱１１０内に進入するように、レーザー１７０がホルダーに取り付けられる。レーザー１７０から出射されるレーザー光によって、採光部材５が適切に取り付けられているかなどを確認することが可能となる。
【００７２】
次に、本発明に係る採光部材評価装置１００が評価対象とする採光部材５が取り付けられる採光部材回転機構１２０について、詳細に説明する。
【００７３】
図８は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００の採光部材回転機構１２０を説明する図であり、図８（Ａ）は暗箱１１０を正面から見た図であり、図８（Ｂ）はその断面（ｘｙ断面）である。
【００７４】
採光部材回転機構１２０は、採光部材５の主面と平行な面内で採光部材５が回転できるように採光部材５を取り付けるようにしている。採光部材５の回転は、ｙｚ平面と平行な面内で行われる。ここで、採光部材５の基準位置からの回転角をθとして定義する。
【００７５】
本発明に係る採光部材評価装置１００によって、採光部材５を評価するために、採光部材５をセットする際には、透明基板１２９を用いる。この透明基板１２９に対して、採光部材５（図８には不図示）を、所定の接着力を有するもので貼り付ける。このような採光部材５の透明基板１２９への貼り付けには、例えば、前記の所定の接着力を有するものとして、水などを用いることができるが、その他のものも用いることができる。
【００７６】
採光部材回転機構１２０は、中央に円状開口部１２２が設けられた円盤状基材１２１を有しており、この円盤状基材１２１には、前記した採光部材５が貼り付けられた透明基板１２９を固定する固定爪１２７が上下の２箇所に設けられている。
【００７７】
前記の固定爪１２７は、採光部材５が貼り付けられた透明基板１２９を、採光部材回転機構１２０の円盤状基材１２１との間で挟持すると共に、透明基板１２９の挟持間隔を０．５ｍｍ以上４０ｍｍ以下に調整可能とするものである。
【００７８】
実測定においては、平行光源１６０からの平行光線は、透明基板１２９→採光部材５→円盤状基材１２１の円状開口部１２２→正面壁１１７の開口部１１９の順に、または、採光部材５→透明基板１２９→円盤状基材１２１の円状開口部１２２→正面壁１１７の開口部１１９の順に通過して、暗箱１１０内に進入する。
【００７９】
円盤状基材１２１は、上下の２箇所に円弧状スリット部１２３が設けられており、それぞれの円弧状スリット部１２３にネジ部材１２４が挿通されている。ネジ部材１２４は、正面壁１１７に螺着しており、ネジ部材１２４の頭部と正面壁１１７との間で、円盤状基材１２１を狭持することで、円盤状基材１２１を固定している。
【００８０】
一方、ネジ部材１２４を緩めると、円盤状基材１２１は中心に対して、左右に回転することができるようになっている。円盤状基材１２１の周囲には、３つの外周規制ローラー部材１２６が回動可能に当設しており、このような場合の円盤状基材１２１の回転を補助するようになっている。
【００８１】
図８に示す円盤状基材１２１の位置を基準位置（θ＝０°）とすると、上記のようにネジ部材１２４を緩め、円盤状基材１２１を回転させ、再び、ネジ部材１２４を締め付けて、円盤状基材１２１を固定することで、円盤状基材１２１の回転角（θ）を変更することができるようになっている。これにより、円盤状基材１２１にセットされている採光部材５も回転角θで回転するようになっている。本実施形態では、少なくとも、採光部材５の回転角θを、−３０°から＋３０°とすることができるように設定している。また、採光部材回転機構１２０においては、採光部材５の回転角を示す目盛り（不図示）が設けられている。
【００８２】
採光部材５の光制御部材１０における低屈折率媒質部１６（図２参照）が、ｘ軸に水平となるように、採光部材５がセットされていないと、正確な照度を測定することができない。そこで、本発明に係る採光部材評価装置１００においては、上記のような採光部材回転機構１２０に採光部材５をセットして、採光部材回転機構１２０によって、採光部材５を回転させる構成とすることで、正確な照度の測定を行うようにしている。
【００８３】
次に、平行光源１６０の照射領域と、暗箱１１０の開口部１１９の面積との関係について説明する。図９は平行光源１６０の光強度分布と、暗箱１１０の開口部１１９の関係を説明する図である。図９に示すように、本実施形態においては、開口部１１９に入射させるのは、平行光源１６０の光強度が、最高値に対して１０％以上の照射領域のみに限定して、平行光源１６０の光強度が、最高値に対して１０％未満の照射領域は、暗箱１１０の開口部１１９には入射しないように構成している。これにより、本発明に係る採光部材評価装置１００においては、照度測定のデータの質を担保するようにしている。
【００８４】
次に、採光部材５が取り付けられている採光部材回転機構１２０が、測定のために適切に調整されているか否か、すなわち、採光部材５の回転角θが適切に調整されている否かを確認する２つの方法について説明する。
【００８５】
図１０は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００において採光部材回転機構１２０の回転角θを適正に調整する方法を説明する図である。
【００８６】
前述したように、正確な照度を測定するためには、採光部材５の回転角θを適正に調整する必要がある。
【００８７】
このために、図１０に示すように、暗箱１１０の底板１１２、奥壁１１５、上板１１３の内壁にわたって、２条の実線基準ライン１８１と、それらラインの外側に配される同じく２条の点線基準ライン１８３と、が設けられている。なお、いずれのラインも、ｘｙ平面と平行な面内に設けられている。
【００８８】
なお、図１０においては、暗箱１１０に設けられているラインのうち、実線基準ライン１８１と点線基準ライン１８３のみを図示している。
【００８９】
これらの実線基準ライン１８１と点線基準ライン１８３とは、認識しやすいように白色やグレー色のラインとすることもできるし、また、或いは、溝をきっておくような構成でもよい。
【００９０】
採光部材５の回転角θを適正に調整されているとき、平行光源１６０を点灯すると、採光部材５からの透過光の端部が、実線基準ライン１８１と点線基準ライン１８３と間にくるように、各ラインが予め設けられている。
【００９１】
照度の実測定の前段においては、採光部材５からの透過光の端部が、実線基準ライン１８１と点線基準ライン１８３と間にくるように、採光部材回転機構１２０によって採光部材５の回転角θを調整する。これにより、採光部材５の回転角θを適正とすることができる。
【００９２】
なお、実線基準ライン１８１と点線基準ライン１８３とは、メンテナンスなどで、平行光源回動機構（不図示）から平行光源１６０を取り外し、再び、平行光源回動機構（不図示）に平行光源１６０を取り付ける際に、平行光源回動機構（不図示）に対して平行光源１６０が適正に取り付けられているかを確認するために用いることもできる。
【００９３】
すなわち、このような確認においては、平行光源１６０を平行光源回動機構（不図示）に取り付けた後、サンプルである採光部材５を設けない状態で、平行光源１６０を点灯し、開口部１１９からの透過光の両端が実線基準ライン１８１と点線基準ライン１８３と間にくるように、平行光源１６０の姿勢を調整する。
【００９４】
次に、採光部材５の回転角θを調整する他の方法について説明する。図１１は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００において採光部材回転機構１２０の回転角θを適正に調整する方法を説明する図である。
【００９５】
図１１に示すように、暗箱１１０の底板１１２、奥壁１１５、上板１１３の内壁にわたって、１条のレーザー用基準ライン１８５と、が設けられている。なお、レーザー用基準ライン１８５は、ｘｙ平面と平行な面（ｚ＝０でない面）内に設けられている。
【００９６】
なお、図１１においては、暗箱１１０に設けられているラインのうち、レーザー用基準ライン１８５のみを図示している。
【００９７】
レーザー用基準ライン１８５は、認識しやすいように白色やグレー色のラインとすることもできるし、また、或いは、溝をきっておくような構成でもよい。
【００９８】
採光部材５の回転角θを適正に調整されているとき、レーザー１７０によりレーザー光を照射すると、採光部材５からの透過光がレーザー用基準ライン１８５上にくるように、レーザー１７０が配されている。また、レーザー光は、ｘｙ平面と平行な平面内に進行するようにレーザー１７０がセットされている。なお、レーザー光を採光部材５に入射させる角度（η）については、θが確認しやすい角度に、適宜、レーザー１７０の姿勢を調整可能な構成としておくことが好ましい。
【００９９】
採光部材５の回転角θを適正に調整されていないときには、採光部材５からの透過光は、ｘｙ平面と平行な面内を進行しない。そこで、レーザー１７０から出射され、採光部材５を透過したレーザー光が、レーザー用基準ライン１８５上にあるかを確認し、ずれている場合には、採光部材回転機構１２０によって採光部材５の回転角θを調整し、レーザー光が、レーザー用基準ライン１８５上にくるようにする。これにより、採光部材５の回転角θを適正とすることができる。
【０１００】
次に、レーザー１７０が不図示のホルダーに正しい姿勢で取り付けられているか否かを確認する２つの方法について説明する。
【０１０１】
図１２は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００においてレーザー１７０を適正に取り付ける方法を説明する図である。
【０１０２】
メンテナンスなどで、レーザーホルダー（不図示）からレーザー１７０を取り外し、再びレーザーホルダー（不図示）にレーザー１７０を取り付ける際に、レーザーホルダー（不図示）に対してレーザー１７０が適正に取り付けられているかを確認するために、図１２に示すように、暗箱１１０の上板１１３の内壁にレーザー用目印１８６が設けられている。
【０１０３】
レーザー１７０がレーザーホルダー（不図示）に対して適正に取り付けられたとき、レーザー１７０の到達位置が、レーザー用目印１８６となっているように、例えば、十字状のレーザー用目印１８６が配されるようになっている。
【０１０４】
なお、図１２においては、暗箱１１０に設けられているラインや目印のうち、レーザー用目印１８６のみを図示している。
【０１０５】
レーザー用目印１８６は、認識しやすいように白色やグレー色のラインとすることもできるし、また、或いは、溝をきっておくような構成でもよい。
【０１０６】
レーザー用目印１８６は、先に説明したレーザー用基準ライン１８５上に配されるので、前記したように、十字状や×状の目印としておくことが望ましい。或いは、例えば、レーザー用基準ライン１８５が白線であれば、レーザー用目印１８６は、当該白線上の黒点とするようにしてもよい。
【０１０７】
上記のような構成により、例えば、メンテナンス後に、レーザー１７０をレーザーホルダー（不図示）に取り付ける際に、レーザー１７０が正しい姿勢で取り付けられているかを確認することが可能となる。
【０１０８】
次に、レーザー１７０がレーザーホルダー（不図示）に正しい姿勢で取り付けられているか否かを確認する他の方法について説明する。
【０１０９】
図１３は本発明の実施形態に係る採光部材評価装置１００においてレーザー１７０を適正に取り付ける方法を説明する図である。
【０１１０】
補助具１７５は、暗箱１１０内の規定に位置に着脱可能とされている。この補助具１７５には、例えば、２つのピンホール１７６が設けられている。
【０１１１】
ここで、レーザー１７０がレーザーホルダー（不図示）に対して適正に取り付けられたとき、上記のような補助具１７５の２つのピンホール１７６を、レーザー光が通過するように、２つのピンホール１７６が設けられている。
【０１１２】
なお、本例では、補助具１７５に設けるピンホール１７６の数を２つとしているが、１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【０１１３】
上記のような構成によっても、例えば、メンテナンス後に、レーザー１７０をレーザーホルダー（不図示）に取り付ける際に、レーザー１７０が正しい姿勢で取り付けられているかを確認することが可能となる。
【０１１４】
以上、本発明に係る採光部材評価装置１００及び採光部材評価方法によれば、変角分光装置（ゴニオメーター）を用いることがないので、簡便な測定により、短時間で採光部材５の定量的評価を行うことが可能となる。
【０１１５】
また、本発明に係る採光部材評価装置１００及び採光部材評価方法によれば、実環境を模した測定環境の中で、大面積の採光部材５のサンプルを用いることなく、照度評価を行うことが可能となる。
【０１１６】
図１４は本発明の他の実施形態に係る採光部材評価装置１００の構成を説明する図である。図１４に示す他の実施形態に係る採光部材評価装置１００においては、これまで説明してきた採光部材評価装置自体を覆ってしまう暗幕１９０を有している構成が採用されている。これにより、これまで説明してきた採光部材評価装置が享受できる効果を有すると共に、測定を行う際の室内環境を気にすることなく、安定した照度評価を行うことが可能となる。
［実施例］
図１５は本発明の採光部材評価装置１００の実施例を説明する図である。
（１）内装を黒アルマイト加工した幅内寸３５０ｍｍ×高さ内寸３８０ｍｍ×奥行き内寸
【０１１７】
５００ｍｍで、平行光源１６０側に９０ｍｍ角の開口部１１９とサンプルの採光部材回転機構１２０をつけ、さらに３８０ｍｍ×５００ｍｍ面の片側を開閉できるような暗箱１１０を作製し、平行光源１６０（パイフォトニクス社製ホロライトパワー  ＨＬＰ３０）、照度センサユニット１４０及び確認用照度センサ１５０（コニカミノルタ社製Ｔ−１０ＭＡ）、レーザー１７０（エドモンド社製  ＬＤ  Φ２．５ｍｍ、λ＝６３５ｎｍ、出力０．９ｍＷ）を図１５の配置で設置した。
（２）平行光源１６０（パイフォトニクス社製ホロライトパワー  ＨＬＰ３０）を、図１５に示すようにｘｙ面内の１３０°に固定し、光源を点灯させた。
（３）開口部１１９を通過した平行光源１６０からの光の中心が確認用照度センサ１５０（コニカミノルタ社製Ｔ−１０ＭＡ）に入るように、確認用照度センサ１５０の高さ、向きを調節し、照度を確認した。
（４）１５ｃｍ×１５ｃｍ×３ｍｍＴのサンプルＡ（採光部材５）を２０ｃｍ×２０ｃｍの透明アクリル板（透明基板１２９）に水貼りし、採光部材回転機構１２０に取付け、サンプルＡ内の光制御部材１０がx=0に来るように微調整をした。
（５）平行光源１６０を消灯させ、レーザー１７０（エドモンド社製  ＬＤ  Φ２．５ｍｍ、λ＝６３５  ｎｍ、出力０．９ｍＷ）をｘｙ面内の２４０°に固定し、点灯させた。（６）暗箱１１０内に記した白ライン（レーザー用基準ライン１８５）と、サンプルからの回折光が重なっているかを確認し、サンプルＡを回転させて、白ライン（レーザー用基準ライン１８５）とサンプルの回折光が重なるように、採光部材回転機構１２０で回転角θを調整した。
（７）レーザー１７０を消灯させて、再び、平行光源１６０を点灯させた。
（８）照度センサユニット１４０の受光部の中心位置を、開口部１１９から２０ｃｍ離し、表１に示すような底板１１２からの距離に配置し、照度を測定した。
【０１１８】
【表１】
2019045507.tif 000003
（９）照度センサユニット１４０で測定した照度の中で最大の値を、サンプルＡの評価値とした（表１）。
（１０）同様にサンプルＢ〜Ｄについても測定を行い、評価値を求めた（表１）  。
（１１）サンプルＡ〜Ｄの評価値がいずれも出射角度ξが９．１°となっていることを確認した。
（１２）サンプルＡ〜Ｄに対して照明設計解析ソフトウェアで光学シミュレーションを行い、上部方向へ跳ね上がる光のメインピークの角度（出射角度ξ）が９．５°と求められた。
（１３）照度センサ１３０の受光部の直径がφ１４ｍｍであることから（８）〜（１０）で確認した出射角度ξとその位置での評価値を適用できることが確認できた。
【符号の説明】
【０１１９】
５・・・採光部材
１０・・・光制御部材
１１・・・第１主面
１２・・・第２主面
１５・・・高屈折率媒質部
１６・・・低屈折率媒質部
２０・・・布（光透過性部材）
３０・・・紙（光透過性部材）
４０・・・プラスチックシート（光透過性部材）
４５・・・ガラス（光透過性部材）
５０・・・接合層
１００・・・採光部材評価装置
１１０・・・暗箱
１１２・・・底板
１１３・・・上板
１１５・・・奥壁
１１６・・・側壁
１１７・・・正面壁
１１９・・・開口部
１２０・・・採光部材回転機構
１２１・・・円盤状基材
１２２・・・円状開口部
１２３・・・円弧状スリット部
１２４・・・ネジ部材
１２６・・・外周規制ローラー部材
１２７・・・固定爪
１２９・・・透明基板
１３０・・・照度センサ
１４０・・・照度センサユニット
１４３・・・照度センサユニットステージ
１４５・・・照度センサユニット支柱
１５０・・・確認用照度センサ
１５３・・・確認用照度センサステージ
１５５・・・確認用照度センサ支柱
１５７・・・レール
１６０・・・平行光源
１７０・・・レーザー
１７５・・・補助具
１７６・・・ピンホール
１８１・・・実線基準ライン
１８３・・・点線基準ライン
１８５・・・レーザー用基準ライン
１８６・・・レーザー用目印
１９０・・・暗幕
【図１】
2019045507.tif 000004
【図２】
2019045507.tif 000005
【図３】
2019045507.tif 000006
【図４】
2019045507.tif 000007
【図５】
2019045507.tif 000008
【図６】
2019045507.tif 000009
【図７】
2019045507.tif 000010
【図８】
2019045507.tif 000011
【図９】
2019045507.tif 000012
【図１０】
2019045507.tif 000013
【図１１】
2019045507.tif 000014
【図１２】
2019045507.tif 000015
【図１３】
2019045507.tif 000016
【図１４】
2019045507.tif 000017
【図１５】
2019045507.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月27日(2018.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓部に装着して採光を行う採光部材を評価する採光部材評価装置であって、
開口部を有する暗箱と、
太陽光を模擬し、平行光を出射する平行光源と、
前記暗箱内に配される照度センサと、を有しており、
前記開口部を塞ぐように前記採光部材を配置することができ、
前記平行光源から出射された平行光が前記開口部を通過するように前記平行光源が前記暗箱に対して配置されている、採光部材評価装置。
【請求項２】
前記採光部材には、光が入射する第１主面と、前記第１主面に対向し光が出射する第２主面とを有し、前記第１主面から入射した光を前記第２主面に向けて偏向させることができ、かつ、周期的に設けられる複数の低屈折率媒質部と、前記低屈折率媒質部同士を離隔する高屈折率媒質部とを有する、光制御部材が少なくとも含まれる、請求項１に記載の採光部材評価装置。
【請求項３】
前記光制御部材は、光制御フィルム又は光制御ガラスである、請求項２に記載の採光部材評価装置。
【請求項４】
前記平行光源が、予め定められた基準点を中心として回動する平行光源回動機構に取り付けられており、
前記基準点が、前記光制御部材に存在するように前記平行光源を配置することができる請求項２または請求項３に記載の採光部材評価装置。
【請求項５】
前記平行光源回動機構は、前記平行光源が、出射光を、前記基準点に対して、鉛直上方から入射させる位置から、出射光を、前記基準点に対して、水平方向から入射させる位置まで、可変させると共に、
前記平行光源回動機構には、前記平行光源の位置を示す目盛りが設けられる請求項４に記載の採光部材評価装置。
【請求項６】
前記暗箱を覆う暗幕を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の採光部材評価装置。
【請求項７】
前記暗箱を構成すると共に前記開口部が設けられている正面壁が、前記開口部に対する奥行き方向に移動可能であり、前記正面壁の位置を示す目盛りが設けられる請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の採光部材評価装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の採光部材評価装置を用いて採光部材の評価を行うことを特徴とする採光部材評価方法。