(57)【要約】【課題】採光効率を低下させずに覗き見を防止する。【解決手段】採光フィルム１は、一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部３と、ベース部とは異なる屈折率を持つ充填材料を複数の溝内に充填した複数のルーバー部４と、を備える。複数のルーバー部のうち少なくとも一部のルーバー部における一方の面と反対側の端部上の所定位置から一方の面までの最短距離をａ、所定位置から一方の面に下ろした垂線と一方の面との交点から一方の面に沿って隣接するルーバー部までの最短距離をｂとしたときに、ｂをａで割った値が所定値以下になるように、ａおよびｂを設定する。【選択図】図１
2015200795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部と、
前記ベース部とは異なる屈折率を持ち前記複数の溝内に配置される複数のルーバー部と、を備える採光フィルムであって、
前記採光フィルムは、設置面の鉛直方向に設置され、
前記設置面に沿って前記採光フィルムから所定距離離れた位置上の所定高さから仰角θで斜め上方に前記採光フィルムに視線を向けたときに、前記複数のルーバー部のうち少なくとも一部のルーバー部における前記一方の面と反対側の端部上の所定位置から前記一方の面までの最短距離をａ、前記所定位置から前記一方の面に下ろした垂線と前記一方の面との交点から前記一方の面に沿って隣接するルーバー部までの最短距離をｂとしたときに、前記ｂを前記ａで割った値がｔａｎθ以下になるように、前記ａおよび前記ｂを設定する採光フィルム。
【請求項２】
前記ルーバー部の屈折率は、前記ベース部の屈折率よりも低い請求項１に記載の採光フィルム。
【請求項３】
前記仰角θは３°以上である請求項１または２に記載の採光フィルム。
【請求項４】
前記採光フィルムは、地面の鉛直方向に設置され、
前記ルーバー部の断面形状は、直角辺を地面側に配置した直角三角形である請求項１乃至３のいずれかに記載の採光フィルム。
【請求項５】
前記ａは２０μｍ乃至５００μｍの範囲内の長さであり、
前記ｂは５０μｍ乃至５００μｍの範囲内の長さである請求項１乃至４のいずれかに記載の採光フィルム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の採光フィルムにおける前記一方の面側に接着層を介して配置される透明基材を備える採光具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採光フィルムおよび採光具に関する。
【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技術が開示されている。
【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】
上述した特許文献１の光制御シートや、その他の採光を目的とした従来の採光フィルムでは、複数の溝を有するベース部と、これら溝内に充填される複数のルーバー部とを備えており、ベース部とルーバー部との屈折率差を利用して、採光フィルムに入射された外光を室内の天井や壁方向に導光するようにしている。この種の採光フィルムは、窓ガラスに貼り付けたり、ガラスとガラスの間に挟み込んで合せガラスとし、採光用窓として利用されることがある。
【０００５】
また、階数が２階以上の一般家屋では窓を挟んで戸外にベランダやバルコニーが設けられており、ベランダやバルコニーには、転落防止及び太陽光や風を取り込むことを目的とした縦格子状の手すりが設けられることが多い。
【０００６】
しかしながら、縦格子状の手すりでは、ベランダやバルコニーの斜め下方から覗き込まれた際に、視線は縦格子の隙間を通り抜けてしまい、覗き見を防止できない。このため、横格子状の手すりを設けることも考えられるが、横格子では、一般的には不透明な材料を用いているため太陽光を遮ってしまい、ベランダやバルコニーを通って窓から屋内に採りこめる太陽光量は、縦格子と比較して減少してしまう。
【０００７】
また、手すりを格子状にするのではなく、半透明すなわち光拡散性（ヘイズ値）の高いマット調の基材にして、覗き見を防止することも考えられる。ところが、このような基材では、一般的にヘイズ値が高くなるほど、後方拡散量も多くなるため光の透過率が低下し、覗き見防止を達成するためには採光性（採光効率）が犠牲となっていた。
【０００８】
加えて、目線よりも高い位置に存在する家屋の窓に対して、特許文献１にあるような採光フィルムを貼った際には、覗き込み防止を意図した設計となっていないため、覗き込み防止性能が不十分であった。
【０００９】
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、採光効率を低下させずに覗き見を防止可能な採光フィルムおよび採光具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部と、
前記ベース部とは異なる屈折率を持ち前記複数の溝内に配置される複数のルーバー部と、を備える採光フィルムであって、
前記採光フィルムは、設置面の鉛直方向に設置され、
前記設置面に沿って前記採光フィルムから所定距離離れた位置上の所定高さから仰角θで斜め上方に前記採光フィルムに視線を向けたときに、前記複数のルーバー部のうち少なくとも一部のルーバー部における前記一方の面と反対側の端部上の所定位置から前記一方の面までの最短距離をａ、前記所定位置から前記一方の面に下ろした垂線と前記一方の面との交点から前記一方の面に沿って隣接するルーバー部までの最短距離をｂとしたときに、前記ｂを前記ａで割った値がｔａｎθ以下になるように、前記ａおよび前記ｂを設定する採光フィルムが提供される。
【００１１】
前記ルーバー部の屈折率は、前記ベース部の屈折率よりも低くてもよい。
【００１２】
前記仰角θは３度以上でもよい。
【００１３】
前記採光フィルムは、地面の鉛直方向に設置されてもよく、
前記ルーバー部の断面形状は、直角辺を地面側に配置した直角三角形でもよい。
【００１４】
前記ａは２０μｍ乃至５００μｍの範囲内の長さでもよく、
前記ｂは５０μｍ乃至５００μｍの範囲内の長さでもよい。
【００１５】
請求項１乃至６のいずれかに記載の採光フィルムにおける前記一方の面側に接着層を介して配置される透明基材を備える採光具が提供されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、採光効率を低下させずに覗き見を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態による採光フィルム１の断面構造を示す図。
【図２】ルーバー部４の形状およびピッチを説明する図。
【図３】断面形状が台形形状の場合のルーバー部４の形状およびピッチを説明する図。
【図４】合わせガラス１０の断面構造の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。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、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、誇張してある。
【００１９】
図１は一実施形態による採光フィルム１の断面構造を示す図である。図１の採光フィルム１１は、例えば窓や採光具に積層して用いられるか、あるいは、窓や採光具の内部に組み込まれて用いられる。
【００２０】
図１に示すように、一実施形態による採光フィルム１は、一方の面１ａに沿って離隔して形成される複数の溝２を有するベース部３と、ベース部３とは異なる屈折率を持ち複数の溝２内に配置された複数のルーバー部４とを備えている。ルーバー部４の内部は空洞でもよいし、ベース部３とは異なる屈折率の充填材料を充填してもよい。
【００２１】
例えば、ベース部３は、複数のルーバー部４よりも大きい屈折率を持っている。これにより、外部からベース部３に入射された光は、ルーバー部４との界面で反射されて、斜め上方に跳ね上げられる。ベース部３の内部を進行する光をルーバー部４との界面で反射させるには、ベース部３と複数のルーバー部４との屈折率差が０．１以上であることが望ましい。例えば、ベース部３の屈折率は約１．６前後、ルーバー部４の屈折率は約１．４前後に設定される。
【００２２】
ルーバー部４の断面形状は、例えば三角形または台形である。あるいは他の形状でもよい。図１では、ルーバー部４の断面形状を直角三角形にし、その斜面を上側すなわち太陽光が入射される側に配置する例を示している。斜面を上側に配置することで、太陽光を全反射しやすくなり、全反射した太陽光を効率よく屋内の天井方向に跳ね上げることができる。
【００２３】
ルーバー部４は、ベース部３の一方の面１ａに沿って離隔して配置されており、一方の面１ａの法線方向からの視線は、ルーバー部４の隙間を通り抜けてしまう。すなわち、一方の面１ａの法線方向からの視線を防ぐことは構造上困難である。しかしながら、採光フィルム１の設置面に対して所定角度以上傾いた斜め下方からの視線は、図１の矢印線ｙ１に示すように、ルーバー部４の下側面に入射されて屈折され、上側の斜面で反射されて、屋内の下方に進行する。これにより、屋内を直視することはできなくなり、覗き込みを防止できる。
【００２４】
このように、本実施形態では、一方の面１ａの法線方向から所定角度θ以上傾いた斜め下方からの視線を防止できるように、ルーバー部４の形状およびピッチを定めている。ピッチとは、隣接するルーバー部４同士の距離である。また、所定角度θは、できるだけ小さい角度であることが望ましく、例えば所定角度θが３°の場合、面１ａからの距離が凡そ２８ｍまで、覗き込みを防止できる。一般的な住宅地を想定し、家屋から道路を挟んだ歩道の位置からの覗き込みを仮定すると、凡そ１０ｍ程度の距離となっており、上記設計の場合、覗き見防止性能としては十分な性能となっている。
【００２５】
図２はルーバー部４の形状およびピッチを説明する図である。図２では、ルーバー部４の断面形状を三角形とし、ルーバー部４の一方の面１ａと反対側の端部上の所定位置すなわちルーバー部４の頂部Ｐから一方の面１ａまでの最短距離をａ、ルーバー部４の頂部Ｐから一方の面１ａに下ろした垂線と一方の面１ａとの交点から一方の面１ａに沿って隣接するルーバー部４までの最短距離をｂとしたときに、下記の（１）式が成り立つように、ａとｂを設定している。
【００２６】
ｂ／ａ≦所定値      …（１）
【００２７】
所定値とは、視線角度すなわち上述した所定角度θに依存する値である。ａとｂを結ぶ線分の方向は視線方向であり、この視線方向と採光フィルム１の設置面との為す角度が視線角度すなわち所定角度θである。すなわち、視線方向とは、採光フィルム１を設置面の鉛直方向に設置し、この設置面に沿って採光フィルム１から所定距離離れた位置上の所定高さから仰角（所定角度）θで斜め上方に採光フィルム１に視線を向けたときの方向である。仰角θと（１）式の所定値との関係は、以下の（２）式で表される。
【００２８】
ｔａｎθ＝所定値      …（２）
【００２９】
よって、（１）式と（２）式より、以下の（３）式が導かれる。
【００３０】
ｂ／ａ≦ｔａｎθ      …（３）
【００３１】
角度θは人間が採光フィルム１を斜め上方に見上げた場合の視線角度を示しており、上述したように例えば３度である。より具体的には、角度θは、一般的な人間の目の高さを基準として、この基準高さよりも上方に視線を向けた場合の視線角度である。θ＝３°のときのｔａｎθは、約０．０５２４である。よって、上述した（３）式は、ｂとａの比が、例えば約０．０５２４以下であることを示している。
【００３２】
角度θを小さくするほど、ｔａｎθの値は小さくなる。よって、ｂの値よりもａの値をより大きくしなければならなくなる。すなわち、ｂの値に対してａの値をより大きくすると、より小さい角度θでも、覗き見を防止することができる。
【００３３】
このように、ルーバー部４の一方の面１ａと反対側の端部上の所定位置すなわちルーバー部４の頂部Ｐから一方の面１ａまでの最短距離ａと、ルーバー部４の頂部から一方の面１ａに下ろした垂線と一方の面１ａとの交点から一方の面１ａに沿って隣接するルーバー部４までの最短距離ｂとが、上述した（３）式を満たせば、視線は採光フィルム１を直接通過しなくなり、覗き見を防止できる。なお、ａとｂの値は、採光フィルム１内のルーバー部４の形状とピッチで決まるため、例えば、ａは５０μｍ〜５００μｍの範囲内の値に設定され、ｂは２０μｍ〜５００μｍの範囲内の値に設定される。
【００３４】
（３）式を満たす場合、斜め上方に向けられた視線は、ルーバー部４に当たることになり、採光フィルム１を直接通過しなくなる。視線角度θが３度を超える場合は、視線角度θ＝３°のときよりもｔａｎθは大きくなる。よって、視線角度θ＝３°のときに（３）式を満たす場合には、視線角度θが３度を超える場合は、必ず（３）式を満たすことになる。
【００３５】
視線角度θが３度未満の場合には、視線はルーバー部４の間を通過してしまうが、視線角度θが３度未満になるのは、人間が採光フィルム１からかなり離れた位置から採光フィルム１に向かって視線を向けた場合である。
【００３６】
例えば、接地面から３ｍの高さの採光フィルム１に視線角度θ＝３度で視線を向けた場合、人間の目の高さが接地面から１．５ｍであるとすると、図２のｈは、ｈ＝３−１．５＝１．５ｍとなる。よって、人間と採光フィルム１までの最短距離ｃは、以下の（４）式で求められる。
【００３７】
ｃ×ｔａｎθ＝ｈ    …（４）
【００３８】
（４）式より、ｃ＝１．５ｍ／ｔａｎ(３°)＝約２８．６ｍとなる。
【００３９】
このように、人間の目の高さを基準として、３ｍの高さに角度θ＝３度で視線を向けるには、採光フィルム１から約２８．６ｍも離れた位置に人間がいなくてはならない。この位置よりも、さらに遠くの位置に人間がいれば、θ＜３°となり、視線がルーバー部４の間を通過することになるが、人間の視力には限界があるため、視線が採光フィルム１を直接通過したしたとしても、少なくとも肉眼では屋内の様子を視認することは不可能になる。したがって、角度θ＝３°に設定して、上述した（３）式を満たすようにルーバー部４の形状とピッチを定めれば、斜め下方からの視線による覗き見を確実に防止できることがわかる。
【００４０】
図２では、ルーバー部４の断面形状を三角形として、この三角形の頂部Ｐと、隣接するルーバー部４の一方の面１ａ側の縁部Ｑとを通過する視線に基づいて、上述したａとｂを設定したが、ルーバー部４の断面形状は上述したように三角形に限らない。例えば、ルーバー部４の断面形状が図３のように台形形状の場合は、ルーバー部４の一方の面１ａと反対側の端部のうち、隣接するルーバー部４に近い縁部Ｐと隣接するルーバー部４の一方の面１ａ側の縁部Ｑとを通過する視線に基づいて、上述したａとｂを設定するのが望ましい。このようにする理由は、図３における２つの縁部Ｐ，Ｑを通過する視線角度が、ルーバー部４の一方の面１ａと反対側の端部を通過する視線角度の中で最も小さくなるためである。
【００４１】
このように、ａを設定する際のルーバー部４の端部上の所定位置は、ルーバー部４の断面形状によって変わりうる。ルーバー部４の断面形状がどのような形状であっても、隣接する２つのルーバー部４のうち、一方のルーバー部４の一方の面１ａと反対側の端部上の所定位置Ｐと、他方のルーバー部４の一方の面１ａ側の縁部Ｑとを通過する視線が上述した（３）式を満たすように、ａとｂが設定される。これにより、採光フィルム１に対して、斜め上方に入射される視線の多くをルーバー部４で遮断でき、覗き込みを有効に防止できる。
【００４２】
図１の採光フィルム１は、例えば合わせガラスの間に配置されて封止される。図４は合わせガラス１０の断面構造の一例を示す図である。図示のように、採光フィルム１の両面には接着層６が配置され、これら接着層６を介してガラス等の透明基材７が両面から接着される。
【００４３】
本実施形態による採光フィルム１は、合わせガラス１０に用いられるだけではない。例えば、ガラス等の透明基材７の片面側のみに接着層を介して接着されてもよい。また、本実施形態による採光フィルム１は、ブラインドの少なくとも一部のスラットの表面に接着材を介して接着されてもよい。あるいは、各スラットの内部に採光フィルム１を組み込んでもよい。さらに、本実施形態による採光フィルム１は、ロールアップブラインドの表面に接着材を介して接着されてもよい。
【００４４】
次に、本実施形態に係る採光フィルム１の構成材料および製造工程について説明する。ベース部３の材料としては、例えば、光硬化性プレポリマーと、反応性希釈モノマーと、金型離型剤と、光重合開始剤とを混合して均一化したものが用いられる。ベース部３に不図示の基材を貼り合わせる場合は、基材の材料として、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが用いられる。ベース部３の材料は、紫外線硬化性樹脂を用いる代わりに、熱硬化性樹脂または電子線硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いてもよい。
【００４５】
ベース部３に、図１に示すような溝２を形成するには、例えば金型ロールが用いられる。金型ロールの表面は、溝２の形状に合わせてバイトにより切削されて、各溝２の形状に対応する複数の凸部が形成される。上述した（３）式の関係を満たすように、予めθを設定して、ａとｂの少なくとも一方を可変させてルーバー部４の形状とピッチを規定し、それに合わせて金型ロームの表面を加工すればよい。
【００４６】
凸部が形成された金型ロールとニップロールの間にベース部３の組成物を充填して両ロールにて加圧し、例えば高圧水銀灯により紫外線を照射してベース部３の組成物を硬化させて、ベース部３が形成される。その後、剥離ローラにより、金型ローラからベース部３を離型し、ベース部３を含む中間部材を作製する。
【００４７】
ベース部３の溝２に充填される充填物として、例えば、光硬化性プレポリマー等の紫外線硬化性樹脂と、反応性希釈モノマーと、光散乱材と、光重合開始剤とを混合して均一化したものが用いられる。紫外線硬化性樹脂の代わりに、熱硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を用いてもよい。
【００４８】
上述したように、本実施形態では、ベース部３とルーバー部４とで屈折率に違いを持たせている。ベース部３もルーバー部４も、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂などの硬化性樹脂を材料としているが、硬化性樹脂の材料や、それに含有される添加剤の種類等を変えることで、ベース部３とルーバー部４に屈折率差を持たせることができる。
【００４９】
接着層６の組成物は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリビニルアセタール樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレンアクリル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリビニルアルコール樹脂等から一種若しくは複数を、可塑剤、酸化防止剤及び紫外線遮蔽剤といった添加剤と共に混合し用いたり、アクリル系樹脂の粘着材と、架橋剤と、希釈剤とを混合して形成されたりする。この接着層６の組成物を、シート若しくはフィルム状にして採光フィルム１と透明基材との間に配置し、圧をかけて空気を押し出した後、加熱することで採光フィルム１と一体化させたり、液状であれば離型フィルムに塗布して乾燥させた後、採光フィルム１に貼付させたりする。
【００５０】
このように、本実施形態では、ルーバー部４の一方の面１ａと反対側の端部上の所定位置から一方の面１ａまでの最短距離をａ、所定位置から一方の面１ａに下ろした垂線と一方の面１ａとの交点から一方の面１ａに沿って隣接するルーバー部４までの最短距離をｂとしたときに、ｂをａで割った値が所定値以下になるようにａとｂを設定するため、採光フィルム１に対して斜め上方に向けられた視線が採光フィルム１を直接通過して屋内に入り込みにくくなり、採光効率を落とすことなく、覗き見を防止でき、プライバシの確保が図れる。
【００５１】
よって、本実施形態による採光フィルム１を用いれば、覗き見防止用の縦格子部材や半透明の平板を窓の外側に取り付けなくて済み、部材コストを削減できるとともに、見栄えもよくなり、採光効率も向上する。採光効率を向上させることで、照明の使用頻度を減らしたり、照明光の強度を弱めることができ、消費電力を削減できるとともに、温室排出ガスの排出量も削減できる。
【００５２】
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】
【００５３】
１  採光フィルム、２  溝、３  ベース部、４  ルーバー部、６  接着層、１０  合わせガラス
【図１】
2015200795.tif 000003
【図２】
2015200795.tif 000004
【図３】
2015200795.tif 000005
【図４】
2015200795.tif 000006