(57)【要約】【課題】外光を屋内に効率よく採り込むことができる。【解決手段】採光システム１は、外光を屋内の天井面の方向に偏向させる第１の光制御部材３と、天井面に沿って配置され、第１の光制御部材で偏向された光が入射される第２の光制御部材４と、を備える。第２の光制御部材４は、第１の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第１主面と、第１主面とは反対側に設けられ天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第２主面と、を有する光制御層３１と、光制御層の第２主面に積層される反射層３２と、を備える。光制御層３１は、第１の光制御部材で偏向された光を第１主面にて屈折させて第２主面に入射させるとともに、反射層で反射された光の少なくとも一部を第１主面で屈折させて第２の光制御部材から出射させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外光を屋内の天井面の方向に偏向させる第１の光制御部材と、
前記天井面に沿って配置され、前記第１の光制御部材で偏向された光が入射される第２の光制御部材と、を備え、
前記第２の光制御部材は、
前記第１の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第１主面と、前記第１主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第２主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第２主面に積層される反射層と、を備え、
前記光制御層は、前記第１の光制御部材で偏向された光を前記第１主面にて屈折させて前記第２主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第１主面で屈折させて前記第２の光制御部材から出射させる採光システム。
【請求項２】
前記第２主面は、前記天井面に対する傾斜角度が互いに異なる第１傾斜面部および第２傾斜面部を交互に配置したものであり、
前記第１の光制御部材で偏向されて前記第１主面で屈折された光は、前記第１傾斜面部で反射された後、前記第１主面で屈折されて前記第２の光制御部材から出射される請求項１に記載の採光システム。
【請求項３】
前記第１傾斜面部は、前記第２傾斜面部よりも前記天井面の法線方向に対する角度が大きく、かつ前記第２傾斜面部よりも広い面積を有する請求項２に記載の採光システム。
【請求項４】
前記第１主面は、平坦面である請求項１乃至３のいずれかに記載の採光システム。
【請求項５】
前記第１主面および前記第１傾斜面部の少なくとも一方は粗面化されている請求項２または３に記載の採光システム。
【請求項６】
前記第２傾斜面部は粗面化されており、
前記光制御層は、前記第１主面にて屈折されて前記第１傾斜面部で反射された光のうち、前記第１主面で全反射された光を前記第２傾斜面部で反射させた後、前記第１主面で屈折させて前記第２の光制御部材から出射させる請求項２乃至５のいずれかに記載の採光システム。
【請求項７】
前記光制御層は、透明樹脂層である請求項１乃至６のいずれかに記載の採光システム。
【請求項８】
前記光制御層の屈折率は、１．４乃至１．６の範囲内の値である請求項１乃至７のいずれかに記載の採光システム。
【請求項９】
前記第２の光制御部材は、前記反射層の前記第２主面とは反対側の面に積層される粘着層もしくは接着層を備える請求項１乃至８のいずれかに記載の採光システム。
【請求項１０】
前記光制御層は、二次元方向に隣接配置される複数の単位光制御部を有し、
前記複数の単位光制御部のそれぞれは、前記天井面に対する傾斜方向がそれぞれ異なる前記第２主面を有する請求項１乃至９のいずれかに記載の採光システム。
【請求項１１】
前記複数の単位光制御部のそれぞれの前記第２主面の前記天井面に対する傾斜方向は、太陽の移動に伴う前記第１の光制御部材からの光の入射方向の変化に合わせて設定される請求項１０に記載の採光システム。
【請求項１２】
前記第２主面は、前記第２の光制御部材の前記第２主面側の所定の基準位置を中心とするそれぞれ径の異なる複数の円弧のうち、隣接する円弧間の径方向の面を傾斜させて形成される請求項１乃至８のいずれかに記載の採光システム。
【請求項１３】
前記光制御層は、前記第２主面側に前記天井面に沿って二次元方向に配置される複数の凸部を有し、
前記複数の凸部のそれぞれは、傾斜角度が互いに異なる２種類のテーパ部を有し、
前記２種類のテーパ部のうち傾斜の緩やかな方が前記第１傾斜面部に相当し、傾斜の急峻な方が前記第２傾斜面部に相当する請求項２乃至９のいずれかに記載の採光システム。
【請求項１４】
光が入射される面側に設けられる第１主面と、前記第１主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第２主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第２主面に積層される反射層と、を備え、
前記光制御層は、前記第１主面に入射された光を前記第１主面にて屈折させて前記第２主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第１主面で屈折させて出射させる光制御部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採光システムおよび光制御部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内の照明の照明強度を弱めて二酸化炭素の排出量の削減と消費電力の低減を図る一環として、窓に入射された外光を屋内の天井方向に偏向させて採光効率を向上させる光制御シートが提案されている。例えば、特許文献１には、透過部と遮光部を交互に並べた構造の光制御シートを例えば窓ガラスに貼り付けて、太陽光の入射角度の違いにより、夏季は屋内への太陽光の取り込みを減少させ、冬季は太陽光の取り込みを増加させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光制御シートにて屋内に採り込んだ光は、天井面に入射される。従来の天井面は入射光を屋内に効率よく反射させることができない。このため、せっかく光制御シートで外光を屋内に採り込んでも、従来は採り込んだ光を採光用に有効活用することができなかった。
【０００５】
天井面に入射された光を拡散反射させる一つの方策として、天井面の表面を反射性能に優れた金属膜で覆って、金属膜に凹凸をつけることが考えられる。ところが、金属膜に凹凸を付けると、酸化やゴミの付着等により、反射率が次第に悪くなるおそれがある。また、クリーニングもしにくくなり、クリーニング時に傷ができやすく、メンテナンス性も悪くなる。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外光を屋内に効率よく採り込むことが可能な採光システムおよび光制御部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る採光システムは、外光を屋内の天井面の方向に偏向させる第１の光制御部材と、前記天井面に沿って配置され、前記第１の光制御部材で偏向された光が入射される第２の光制御部材と、を備える。前記第２の光制御部材は、前記第１の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第１主面と、前記第１主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第２主面と、を有する光制御層と、前記光制御層の前記第２主面に積層される反射層と、を備える。前記光制御層は、前記第１の光制御部材で偏向された光を前記第１主面にて屈折させて前記第２主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第１主面で屈折させて前記第２の光制御部材から出射させる。
【０００８】
前記第２主面は、前記天井面に対する傾斜角度が互いに異なる第１傾斜面部および第２傾斜面部を交互に配置したものであり、
前記第１の光制御部材で偏向されて前記第１主面で屈折された光は、前記第１傾斜面部で反射された後、前記第１主面で屈折されて前記第２の光制御部材から出射されてもよい。
【０００９】
前記第１傾斜面部は、前記第２傾斜面部よりも前記天井面の法線方向に対する角度が大きく、かつ前記第２傾斜面部よりも広い面積を有していてもよい。
【００１０】
前記第１主面は、平坦面でもよい。
【００１１】
前記第１主面および前記第１傾斜面部の少なくとも一方は粗面化されていてもよい。
【００１２】
前記第２傾斜面部は粗面化してもよく、前記光制御層は、前記第１主面にて屈折されて前記第１傾斜面部で反射された光のうち、前記第１主面で全反射された光を前記第２傾斜面部で散乱反射させた後、前記第１主面で屈折させて前記第２の光制御部材から出射させてもよい。
【００１３】
前記光制御層は、透明樹脂層でもよい。
【００１４】
前記光制御層の屈折率は、１．４乃至１．６の範囲内の値でもよい。
【００１５】
前記第２の光制御部材は、前記反射層の前記第２主面とは反対側の面に積層される粘着層もしくは接着層を備えていてもよい。
【００１６】
前記光制御層は、二次元方向に隣接配置される複数の単位光制御部を有し、
前記複数の単位光制御部のそれぞれは、前記天井面に対する傾斜方向がそれぞれ異なる前記第２主面を有していてもよい。
【００１７】
前記複数の単位光制御部のそれぞれの前記第２主面の前記天井面に対する傾斜方向は、太陽の移動に伴う前記第１の光制御部材からの光の入射方向の変化に合わせて設定されてもよい。
【００１８】
前記第２主面は、前記第２の光制御部材の前記第２主面側の所定の基準位置を中心とするそれぞれ径の異なる複数の円弧のうち、隣接する円弧間の径方向の面を傾斜させて形成されてもよい。
【００１９】
前記光制御層は、前記第２主面側に前記天井面に沿って二次元方向に配置される複数の凸部を有してもよく、前記複数の凸部のそれぞれは、傾斜角度が互いに異なる２種類のテーパ部を有してもよく、前記２種類のテーパ部のうち傾斜の緩やかな方が前記第１傾斜面部に相当し、傾斜の急峻な方が前記第２傾斜面部に相当してもよい。
【００２０】
また、本発明の他の一態様に係る光制御部材は、光が入射される面側に設けられる第１主面と、前記第１主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第２主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第２主面に積層される反射層と、を備える。
前記光制御層は、前記第１主面に入射された光を前記第１主面にて屈折させて前記第２主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第１主面で屈折させて出射させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外光を効率よく屋内に採り込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による採光システムの概略構成を示す図。
【図２】第１の光制御部材３の断面図。
【図３】ブラインドを構成する一枚のスラット２１の斜視図。
【図４】スラット２１の主断面図。
【図５】第２の光制御部材４の断面図。
【図６】第２の光制御部材４で反射および屈折される角度を説明する図。
【図７】入射角度α、出射角度βおよび角度θの関係を示す図。
【図８】第２主面側の第２傾斜面部を粗面化する例を示す図。
【図９】第１傾斜面部３１ｂ１を粗面化する例を示す図。
【図１０】第２の光制御部材４を複数の単位光制御部で構成する図。
【図１１】第１傾斜面部３１ｂの傾斜面の傾斜方向を連続的に変化させる第１例を示す図。
【図１２】光制御層３１の傾斜面の傾斜方向を連続的に変化させる第２例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施形態による採光システムの概略構成を示す図である。図１の採光システム１は、外光を屋内の天井面２の方向に反射させる第１の光制御部材３と、天井面２に沿って配置されて第１の光制御部材３で偏向された外光が入射される第２の光制御部材４とを備えている。
【００２５】
第１の光制御部材３は、例えば窓や採光具５に積層して用いられるか、あるいは窓や採光具５を覆うように配置されるブラインドに組み込まれる。
【００２６】
図２は窓や採光具５に積層される第１の光制御部材３の断面図である。図２に示す第１の光制御部材３は、基材層６の上に配置される光制御層７と、光制御層７の上に配置される接着層８と、基材層６の下に配置されるハードコート層９とを備えている。この第１の光制御部材３は、接着層８を介して窓または採光具５に積層することが可能である。なお、第１の光制御部材３は、一対の窓の間に支持されて積層されてもよく、このような場合には接着層８や基材層６は設けなくてもよい。また、第１の光制御部材３は、窓または採光具４の内部に一体的に形成されてもよい。
【００２７】
図２の光制御層７は、その一方の面７ａに沿って離隔して配置された複数の溝１０が形成されたベース部１１と、ベース部１１の複数の溝１０の内部に形成されてかつベース部１１とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部１２とを備えている。ルーバー部１２の屈折率をベース部１１の屈折率よりも低くすることで、窓や採光具５から入射された太陽光をベース部１１とルーバー部１２との界面で全反射させ、屋内の天井や壁面方向に導く光偏向機能を付与することができる。また、ルーバー部１２の紫外光、可視光、赤外光などの吸収率や反射率をベース部１１よりも高くすることで、太陽光の入射角に応じた光遮蔽機能を付与することもできる。
【００２８】
本実施形態では、第１の光制御部材３で偏向された外光を第２の光制御部材４に入射させるようにしている。したがって、望ましくは、光拡散部材３の配置場所に合わせて、第１の光制御部材３の反射方向を調整するのが望ましい。第１の光制御部材３の偏向方向の調整は、例えばルーバー部１２の材料や形状を調整することで可能となる。
【００２９】
なお、光制御層７は、ベース部１１とルーバー部１２の代わりに、入射光を所定方向に反射もしくは屈折により偏向させるプリズム部を一方の面７ａに沿って複数配置した構造でもよい。
【００３０】
図３はブラインドを構成する一枚のスラット２１の斜視図、図４はスラット２１の主断面図である。スラット２１は、基材層２２と、基材層２２上に支持される光制御層２３と、光制御層２３の上に配置される機能層（保護層）２４とを備えている。基材層２２、光制御層２３および機能層２４は、スラット２１の長手方向に沿って延びている。
【００３１】
基材層２２は、透明または半透明の樹脂製フィルムで形成され得る。光制御層２３は、スラット２１の短手方向に沿って離隔して配置された複数の溝が形成されたベース部２５と、これら溝の内部に形成されベース部２５とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部２６とを備えている。ベース部２５と複数のルーバー部２６のそれぞれは、スラット２１の長手方向に延びている。
【００３２】
図４に示すように、ルーバー部２６は、例えば異なる２つの傾斜面を有し、これら傾斜面に入射された光を屋内のそれぞれ異なる方向に反射させることができる。なお、ルーバー部２６に異なる２つの傾斜面を設けることは必ずしも必須ではなく、一つの傾斜面のみを設けて、屋内の所定の方向に光を反射させるようにしてもよい。
【００３３】
図２に示すルーバー部１２とベース部１１と同様に、図４のルーバー部２６とベース部２５も、それぞれの材料を相違させることで、ルーバー部２６に入射された光の反射特性を種々変更することができる。
【００３４】
次に、本実施形態の特徴部分である第２の光制御部材４について説明する。図５は第２の光制御部材４の断面図である。第２の光制御部材４は、光制御層３１と、反射層３２と、粘着層３３とを有する。粘着層３３は、天井面２との接着のために設けられているものであり、本質的な構成部分ではない。
【００３５】
光制御層３１は、第１の光制御部材３で偏向された光が入射される面側に設けられる第１主面３１ａと、この第１主面３１ａとは反対側に設けられ天井面２に対して傾斜した第２主面３１ｂとを有する。光制御層３１は、例えば透明樹脂を材料として形成される。
【００３６】
第１主面３１ａは、典型的には平坦面であるが、後述するように、光の散乱性能を向上させるために粗面化する場合もありうる。
【００３７】
第２主面３１ｂには反射層３２が積層され、その上に粘着層３３が積層される。反射層３２の片側の端面は、光制御層３１の第２主面３１ｂに沿った傾斜面である。粘着層３３の反射層３２との接触面は傾斜面であり、その反対側の天井面２に接する面は、天井面２に沿った平坦面である。
【００３８】
光制御層３１の第２主面３１ｂは、天井面２に対する傾斜角度が互いに異なる第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２が交互に配置された傾斜面３１ｂである。第１傾斜面部３１ｂ１は、第２傾斜面部３１ｂ２よりも天井面２の法線方向に対する角度が大きく、かつ第２傾斜面部３１ｂ２よりも広い面積を有する。すなわち、第１傾斜面部３１ｂ１は、天井面２に対して緩やかな傾斜を持つのに対して、第２傾斜面部３１ｂ２は、天井面２に対して急峻な傾斜を持っている。また、第１傾斜面部３１ｂ１の方が第２傾斜面部３１ｂ２よりも面積が広いため、第１の光制御部材３から第２の光制御部材４に入射された光の大半は第１傾斜面部３１ｂ１に入射される。
【００３９】
光制御層３１の屈折率は、約１．４〜１．６程度であり、空気の屈折率である１よりも大きい。よって、第１の光制御部材３で偏向されて第２の光制御部材４内の光制御層３１の第１主面３１ａに入射された光は、より天井面２の法線方向に近い角度方向に屈折されて、傾斜面に向けて進行する。
【００４０】
なお、光制御層３１の屈折率を調整することで、光制御層３１の第１主面３１ａでの屈折角度を調整することができる。本実施形態は、基本的には、できるだけ屋内の奥の方まで外光を届かせることを念頭に置いているが、場合によっては、屋内の中央付近や特定の方向に外光をより多く届かせたい要望もありうる。その場合、光制御層３１の母材の材料や添加剤の種類等を変えることで、光制御層３１の屈折率を調整すればよい。
【００４１】
第１傾斜面部３１ｂ１には、反射層３２が接しているため、第１傾斜面部３１ｂ１に入射された光は反射されて第１主面３１ａの方向に進む。上述したように、光制御層３１の屈折率は空気の屈折率よりも大きいため、第１主面３１ａに到達した光は、第１主面３１ａに近い角度方向、すなわち天井面２に近い方向に屈折されて、屋内の奥の方に向けて進行する。これにより、屋内の奥の方まで外光を採り入れることができる。
【００４２】
図６は第２の光制御部材４で反射および屈折される角度を説明する図である。外光を屋内のより奥の方まで届かせたい場合は、第１の光制御部材３から第２の光制御部材４に入射される光の天井面の法線方向に対する入射角度αよりも、第２の光制御部材４から出射（反射）される光の天井面の法線方向に対する出射角度βが大きくなるようにすればよい。逆に、外光を屋内の中央寄りの採光に利用したい場合は、β≦αとなるようにすればよい。
【００４３】
αとβの大小関係は、反射層３２の傾斜方向を逆にすることで調整可能である。
【００４４】
第１の光制御部材３から第２の光制御部材４に入射される光の第１主面３１ａでの屈折条件は、以下の（１）式で表される。
【００４５】
ｓｉｎα＝ｎｓｉｎα’    …（１）
【００４６】
（１）式において、ｎは空気の屈折率に対する光制御層３１の屈折率、α’は第１主面３１ａから光制御層３１の内部を進行する光の天井面２の法線方向に対する屈折角度’である。
【００４７】
光制御層３１の内部を進行する光が反射層３２で全反射する条件は、以下の（２）式で表される。
【００４８】
α’＋θ＝β’−θ    …（２）
【００４９】
（２）式において、θは天井面の方向に対する反射層３２の傾き角度、β’は反射層３２から出射される光の天井面２の法線方向に対する角度である。
【００５０】
反射層３２で反射されて第１主面３１ａで屈折する光の屈折条件は、以下の（３）式で表される。
【００５１】
ｓｉｎβ＝ｎｓｉｎβ’    …（３）
【００５２】
反射層３２で反射されて第１主面３１ａに入射された光のすべてが屈折するとは限らず、場合によっては第１主面３１ａで全反射する場合もありうる。全反射すると、屋内の奥の方まで外光を届けることができなくなるおそれがある。そこで、屋内の奥の方まで外光を採り入れたい光線は、以下の（４）式で示すように、第１主面３１ａで全反射しない条件を満たす必要がある。
【００５３】
ｓｉｎβ’＜１／ｎ    …（４）
【００５４】
図７は上述した入射角度α、出射角度βおよび角度θの関係を示す図である。この図では、反射層３２の傾き角度θを０°から１０°まで２°刻みで変化させた場合の入射角度αと出射角度βとの関係を示している。
【００５５】
図７の場合、反射層３２の傾き角度θ＝６°のとき、入射角度α＝４５°の光は、出射角度β＝７５．２°で第２の光制御部材４から出射する。
【００５６】
図７の各グラフの形状は、第２の光制御部材４を構成する光制御層３１の材料と反射層３２の傾き角度を調整することで、変わる可能性がある。
【００５７】
また、図７の場合、反射層３２の傾き角度θ＝６°の場合、入射角度α＝４８．２°のときに出射角度β＝９０°となる。これは、入射角度α＞４８．２°のときに、反射層３２で反射した光は、第１主面３１で全反射することを示している。全反射した光は、再び反射層３２の方に進行し、反射層３２と第１主面３１との間で、何度か往復して、最終的には第１主面３１から屋内に出射されるが、光の強度は減衰してしまう。
【００５８】
そこで、第１主面３１で全反射した光を効率よく第１主面３１から屋内に出射させるために、図８のように、第２主面側の第２傾斜面部を粗面化してもよい。第２傾斜面部３１ｂ２を粗面化すると、第１主面３１で全反射した光が第２傾斜面部３１ｂ２に入射されると、第２傾斜面部３１ｂ２で散乱されやすくなり、第１主面３１を介して屋内に出射される光の割合を増やすことができる。ただし、この場合、第１主面３１から出射される光の進行方向は、天井面２の法線方向に近い方向になる。したがって、屋内の奥の方向だけでなく、屋内の広い範囲に外光をできるだけ多く採り込みたい場合は、第２傾斜面部を粗面化して光の散乱性能を向上させてもよい。
【００５９】
光制御層３１の材料である透明樹脂としては、例えば、電子線硬化樹脂層または紫外線硬化樹脂層、熱硬化樹脂層、熱可塑性樹脂層を用いることができる。
【００６０】
電子線硬化樹脂層は、電子線硬化性樹脂に電子線を照射することにより形成される硬化物である。電子線硬化性樹脂は、例えば、重合性モノマー、重合性オリゴマー、またはプレポリマー等を適宜用いて形成される。重合性モノマーとしては、例えば多官能性アクリレートが用いられる。重合性オリゴマーとしては、例えばエポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系等が用いられる。
【００６１】
熱硬化樹脂層は、熱硬化性樹脂に熱を与えて形成される硬化物である。熱硬化性樹脂は、例えば、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂などである。
【００６２】
透明樹脂の具体的材料となる電子線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等は、耐久性、耐候性、および耐擦性に優れていることを特徴とする。耐久性、耐候性、および耐擦性をより向上させるために、電子線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等に、各種の添加剤を含有させてもよい。例えば、耐候性をより向上させるために、紫外線吸収剤や光安定剤を添加してもよい。また、熱硬化性樹脂は、電子線硬化性樹脂に比べて一般に耐擦性に劣るため、熱硬化性樹脂を用いる場合は、熱硬化性樹脂に耐擦性向上のための添加物を含有させてもよい。
【００６３】
さらに、電子線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等に、散乱粒子３４を含有させてもよい。散乱粒子３４を含有させることで、図９に示すように、第１傾斜面部３１ｂ１で反射された後に第１主面３１ａで屈折された光を屋内の広い範囲に散乱させることができ、屋内の広い範囲を均一に照明できる。
【００６４】
また、図９に示すように、第１傾斜面部３１ｂ１を粗面化してもよい。これにより、第１傾斜面部３１ｂ１で反射される光を拡散させることができ、屋内のより広範囲に光を散乱させることができる。同様に、透明樹脂層の第１主面３１ａ側を平坦面ではなく、細かい凹凸が形成された凹凸面にしてもよい。これにより、透明樹脂層の第１主面３１ａ側でより広範囲に光を散乱させることができる。なお、第１傾斜面部３１ｂ１だけでなく、図８に示したように第２傾斜面部３１ｂ２も粗面化してもよい。粗面化処理は、化学的なエッチング処理でもよく、あるいは型抜きに利用する金型の表面を予め粗面化しておいてもよい。
【００６５】
このように、光制御層３１の第１主面３１ａ側は、細かい凹凸が形成された凹凸面である場合もあるが、第２主面３１ｂ側と比べると、はるかに平坦に近い面である。仮に第２の制御部材４に光制御層３１がなかったとすると、反射層３２からなる第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２が第１主面３１ａ側に露出することになる。光制御層３１がない場合の反射層３２は、粘着層３３の上に金属材料を蒸着して形成されることが多いが、金属材料からなる反射層３２は露出されていると酸化しやすく、いったん酸化してしまうと、反射率が低下するおそれがある。また、第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２による凹凸面が露出されていると、凹部にゴミ等が付着して反射率が低下するおそれもある。さらには、天井面２を清掃する際に、第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２に物理的な傷ができやすくなる。
【００６６】
本実施形態のように、光制御層３１を設けることで、第２主面３１ｂ側の第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２の酸化や、ゴミ等の付着、傷の発生等を防止できる。
また、光制御層３１がなかった場合、第１の光制御部材からの入射光は天井の法線に対して大きな角度を保ったままなので、第一傾斜面部での反射光は第二傾斜面部でけられやすい。それに対し、光制御層３１を設けた場合、屈折により、光線の伝播角を天井の法線に対して小さくできるので、第二傾斜面部でけられにくくなる、という利点もある。
【００６７】
第２の光制御部材４に入射される光の入射角度と出射角度、光制御層３１の第１傾斜面部３１ｂ１の傾斜角度の対応関係は、図７に示した通りである。この図は屈折率１．５の場合であるが、屈折率が１．５以外の場合は、式（１）〜（３）により求めればよい。
【００６８】
太陽の位置は一日の間に絶えず変化し、太陽の位置に応じて外光の入射方向も変わる。外光の入射方向が変わると、第１の光制御部材３で偏向される光の反射方向も変化する。したがって、第２の光制御部材４の光制御層３１への入射方向も時間に応じて変化する。
【００６９】
本実施形態では、光制御層３１の第１傾斜面部３１ｂ１に入射された光を、第１主面３１ａを介して屋内の奥に採り入れており、できるだけ多くの光を第１傾斜面部３１ｂ１に入射させるのが望ましい。そのためには、第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２との境界線に直交する面に沿って、光制御層３１の第１主面３１ａに光を入射するのが望ましい。
【００７０】
ところが、太陽の位置は時間に応じて変化するため、第１の光制御部材３で偏向された光の進行方向も時間に応じて変化し、第２の光制御部材４の光制御層３１の第１主面３１ａに入射される光の入射方向も随時変化する。よって、光制御層３１の第１傾斜面部３１ｂ１の傾斜方向を固定にして天井面２に設置すると、時間帯によっては、光制御層３１の第１傾斜面部３１ｂ１の、光線に対する実効的な傾き角θが変わり、入射角と出射角の関係が変わってしまう。
【００７１】
そこで、図１０に示すように、第２の光制御部材４を、二次元方向に隣接配置される複数の単位光制御部４１で構成し、各単位光制御部４１の傾斜面がそれぞれ異なる方向を向くようにしてもよい。図１０の各単位光制御部４１の内部に描かれた複数の線は、第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２との境界線を表している。単位光制御部４１ごとに境界線の方向が異なっており、これはすなわち、図１０に示す複数の単位光制御部４１は、天井面２に対する傾斜方向がそれぞれ異なる傾斜面を有することを意味する。
【００７２】
図１０では、傾斜面の傾斜方向がそれぞれ異なる計５つの単位光制御部４１を隣接配置する例を示したが、これら５つの単位光制御部４１を一組として、二次元方向に複数の組を配置して第２の光制御部材４を構成してもよい。また、図１０の例では、５つの単位光制御部４１の傾斜面の傾斜方向は４５度ずつ異なっているが、傾斜方向のずれが４５度とは異なる任意の数の単位光制御部４１を二次元方向に配置してもよい。
【００７３】
図１０の矢印線Ａ〜Ｅは、第１の光制御部材３からの光の入射方向を示している。太陽の位置は一日の間に随時変化し、それに応じて、第１の光制御部材３からの光の入射方向も時間に応じて変化する。例えば、早朝は矢印線Ａの方向から光が入射し、時間の経過とともに、矢印線Ｂ、Ｃ、Ｄの順に入射方向が変化する。
【００７４】
図１０に示すように、傾斜面の傾斜方向がそれぞれ異なる計５つの単位光制御部４１を隣接配置することで、どの時間帯であっても、第２の光制御部材４内の光制御層３１の第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２との境界線の直交面に沿う方向からの光を第１傾斜面部３１ｂ１に入射可能な単位光制御部４１が存在することになる。よって、５つの単位光制御部４１のうち１つは、理想的な状態で第１傾斜面部３１ｂ１から光を反射でき、昼間のどの時間帯であっても、ほぼ均一な量の外光を屋内の奥の方向に採り込める。
【００７５】
図１０では、光制御層３１の第１傾斜面部３１ｂ１の傾斜方向を４５度単位で変化させているが、第１傾斜面部３１ｂ１の傾斜方向を連続的に変化させることも可能である。図１１は光制御層３１の第１傾斜面部３１ｂの傾斜面の傾斜方向を連続的に変化させる第１例を示す図である。図１１の傾斜面４２は、光制御層３１の第２主面３１ｂ側における所定の基準位置を中心とするそれぞれ径の異なる複数の円弧のうち、隣接する円弧間の径方向の面に沿って形成されている。これにより、図１１の下部の断面図を示すように、径方向に沿って、それぞれ異なる傾斜方向をもつ傾斜面４２が周方向に連続的に形成される。この傾斜面４２が第１傾斜面部３１ｂ１に相当し、径方向に隣接する２つの第１傾斜面部３１ｂ１の間の急峻な段差が第２傾斜面部３１ｂ２に相当する。
【００７６】
よって、図１１の構造を有する第２の光制御部材４を設ければ、どの時間帯であっても、第１の光制御部材３から第２の光制御部材４の光制御層３１に入射された光を適切な角度で反射させることができる。
【００７７】
図１２は光制御層３１の傾斜面の傾斜方向を連続的に変化させる第２例を示す図である。図１２では、光制御層３１の第２主面３１ｂ側に側面がテーパ状の凸部４３を面方向に多数設けるものである。凸部４３の側面の約半分は傾斜が緩やかなテーパ４３ａとなっており、残り半分は傾斜が急峻なテーパ４３ｂとなっている。テーパ４３ａが第１傾斜面部３１ｂ１に相当し、テーパ４３ｂが第２傾斜面部３１ｂ２に相当する。
【００７８】
凸部４３の傾斜が緩やかなテーパ４３ａ部分は、第１の光制御部材３に近い側に配置される。図１２の例では、テーパ４３ａ部分は、東から南を通って西までの領域に配置されているため、太陽の位置が変化しても、太陽からの外光の一部はテーパ４３ａ部分に適した角度で照射されることになり、どの時間帯であっても、効率よく太陽光を屋内の奥の方まで採り入れることができる。
【００７９】
このように、本実施形態では、第１の光制御部材３で偏向された光が入射される第２の光制御部材４を天井面２に沿って配置し、第２の光制御部材４に、天井面２に対して傾斜した第２主面３１ｂを有する光制御層３１を設けるため、第１の光制御部材３で偏向された光を第１主面３１ａにて屈折させて第２主面３１ｂに入射させるとともに、反射層３２で反射された光を第１主面３１ａで屈折させて第２の光制御部材４から出射させることができる。したがって、屋内の奥の方まで外光を採り入れることができ、採光効率がよくなる。
【００８０】
また、第２主面３１ｂ側の第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２を光制御部３１で保護することができ、第１傾斜面部３１ｂ１と第２傾斜面部３１ｂ２の酸化やゴミの付着、物理的な傷の発生等を防止できる。
【００８１】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  採光システム、２  天井面、３  第１の光制御部材、４  第２の光制御部材、５  窓または採光具、６  基材層、７  光制御層、８  接着層、９  ハードコート層、１０  溝、１１  ベース部、１２  ルーバー部、２１  スラット、２２  基材層、２３  光制御層、２４  機能層、２５  ベース部、２６  ルーバー部、３１  光制御層、３１ａ  第１主面、３１ｂ  第２主面、３１ｂ１  第１傾斜面部、３１ｂ２  第２傾斜面部、３２  反射層、３３  粘着層、４１  単位光制御部、４２  傾斜面  ４３ａ，４３ｂ  テーパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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