(57)【要約】【課題】採光効率の低下を抑制しながら、表示面の視認性を確保することが可能な採光パネルを提供する。【解決手段】採光パネル１０は、一軸方向に配列された複数の単位レンズ３０と、複数の単位レンズ３０に対応して配列された複数の表示要素５０と、を備える。表示要素５０は、当該表示要素５０に対応する単位レンズ３０に対向して位置する表示面５１を有する。或る方向から単位レンズ３０に入射した光Ｌ２２は、隣り合う２つの表示要素５０の間に位置する光透過領域６０を通過し、或る方向とは異なる別の方向Ｌ２３から単位レンズ３０を観察すると、表示面５１が観察される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一軸方向に配列された複数の単位レンズと、
前記複数の単位レンズに対応して配列された複数の表示要素と、を備え、
前記表示要素は、当該表示要素に対応する単位レンズに対向して位置する表示面を有し、
或る方向から前記単位レンズに入射した光は、隣り合う２つの前記表示要素の間に位置する光透過領域を通過し、前記或る方向とは異なる別の方向から前記単位レンズを観察すると、前記表示面が観察される、採光パネル。
【請求項２】
前記表示要素と前記光透過領域とが、前記一軸方向に沿って交互に並べて配列されている、請求項１に記載の採光パネル。
【請求項３】
各表示面は、当該採光パネルの法線方向に対して傾斜している、請求項１または２に記載の採光パネル。
【請求項４】
各表示面は、当該採光パネルの法線方向に対して直交している、請求項１または２に記載の採光パネル。
【請求項５】
各表示要素の前記表示面の前記一軸方向において一側に位置する端部は、当該表示要素に対応する単位レンズの先端よりも前記一軸方向において一側に位置し、
各表示要素の前記表示面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記採光パネルの法線方向において前記単位レンズに近接するように、前記採光パネルの法線方向に対して傾斜している、請求項４に記載の採光パネル。
【請求項６】
前記表示要素を基準として前記単位レンズとは反対となる側に、前記光透過領域を通過した光の進行方向を変更させる偏向要素をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の採光パネル。
【請求項７】
前記表示要素を基準として前記単位レンズとは反対となる側に、前記光透過領域を通過した光を散乱させる光散乱層をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の採光パネル。
【請求項８】
各表示要素の表示面に、表示対象要素が付与され、
各表示要素の表示面に付与された前記表示対象要素の組み合わせによって、表示対象が形成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の採光パネル。
【請求項９】
前記複数の単位レンズは、前記一軸方向に互いから離間して配列され、
前記一軸方向に隣り合う二つの単位レンズの間に、前記単位レンズとともに採光パネルの面をなす接続面が設けられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の採光パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、或る方向から入射した光を採光し、前記或る方向とは異なる別の方向から観察したときに表示面が観察される採光パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物に入射する太陽光を屋内に取り込む採光部材では、採光部材を観察する観察者に対して、所定の表示機能を発揮することが求められる場合がある。例えば特許文献１には、窓板に所定の表示機能を発揮する表示面を持つ表示シートを貼り付けた採光部材が記載されている。この表示面には、例えば、建屋名称、店舗名称、商品広告及び公共メッセージが表示される。特許文献１に記載の採光部材では、不透明な表示シートを窓板に部分的に設けることにより、表示シートが設けられていない窓板の領域から、太陽光を採光することができる。
【０００３】
ところが、特許文献１に記載の採光部材では、表示シートが設けられた窓材の領域からは太陽光を採光することができないことから、採光機能と表示機能との両立は難しい。そこで、より多くの光を屋内に取り込むべく、表示シートを半透明にして、表示シートを透過した一部の太陽光をさらに取り込む工夫や、表示シートに複数の微細な開口を設けて、表示シートの開口を透過した太陽光をさらに取り込む工夫もなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１９３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表示シートを半透明にした場合、あるいは、表示シートに複数の微細な開口を設けた場合には、表示面全体の平均反射率が低下し、観察者にとって表示面が暗く観察される。また、表示面を介して屋内が透けて視えるため、表示面をはっきりと視認し難い。そこで、表示面全体の平均反射率を高めるべく、表示シートの透明度を調整したり、表示シートに設ける微細な開口が表示シートに占める割合を調整することも考えられる。しかしながら、表示シートの透明度を高めたり、微細な開口が表示シートに占める割合を高めると、その分、採光量が低下しまう。具体的には、表示面全体の平均反射率をＴ％とすると、採光量は（１００−Ｔ）％以下となる。このように、従来において、より多くの光を取り込みながら、表示面の視認性を確保することが可能な採光部材は知られていない。
【０００６】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、より多くの光を取り込みながら、表示面の視認性を確保することが可能な採光パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
典型的な従来の採光部材は、どの方向から入射する太陽光もその一部を取り込むことができ、どの方向から観察されても表示面を観察することが可能である。しかしながら、太陽光は、鉛直方向において上方に傾斜した方向から降り注ぎ、その入射方向が限られている。また、観察者からの観察方向は、外光の入射方向とは異なる方向となるのが通常である。そこで、本件発明者らは、外光の入射範囲と観察者からの観察範囲との相違に着目して、上記の課題を有効に解決する採光パネルを想到するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明による採光パネルは、少なくとも一軸方向に配列された複数の単位レンズと、
前記複数の単位レンズに対応して配列された複数の表示要素と、を備え、
前記表示要素は、当該表示要素に対応する単位レンズに対向して位置する表示面を有し、
或る方向から前記単位レンズに入射した光は、隣り合う２つの前記表示要素の間に位置する光透過領域を通過し、前記或る方向とは異なる別の方向から前記単位レンズを観察すると、前記表示面が観察される。
【０００９】
本発明による採光パネルにおいて、前記表示要素と前記光透過領域とが、前記一軸方向に沿って交互に並べて配列されていてもよい。
【００１０】
本発明による採光パネルにおいて、各表示面は、当該採光パネルの法線方向に対して傾斜していてもよい。
【００１１】
本発明による採光パネルにおいて、各表示面は、当該採光パネルの法線方向に対して直交していてもよい。
【００１２】
本発明による採光パネルにおいて、各表示要素の前記表示面の前記一軸方向において一側に位置する端部は、当該表示要素に対応する単位レンズの先端よりも前記一軸方向において一側に位置し、
各表示要素の前記表示面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記採光パネルの法線方向において前記単位レンズに近接するように、前記採光パネルの法線方向に対して傾斜していてもよい。
【００１３】
本発明による採光パネルにおいて、前記表示要素を基準として前記単位レンズとは反対となる側に、前記光透過領域を通過した光の進行方向を変更させる偏向要素をさらに備えてもよい。
【００１４】
本発明による採光パネルにおいて、前記表示要素を基準として前記単位レンズとは反対となる側に、前記光透過領域を通過した光を散乱させる光散乱層をさらに備えてもよい。
【００１５】
本発明による採光パネルにおいて、前記複数の単位レンズは、前記一軸方向に互いから離間して配列され、前記一軸方向に隣り合う二つの単位レンズの間に、前記単位レンズとともに採光パネルの面をなす接続面が設けられていてもよい。
【００１６】
本発明による採光パネルにおいて、前記表示要素は、前記表示面が形成された面とは反対側となる面に、反射面を有していてもよい。
【００１７】
本発明による採光パネルにおいて、各表示要素の表示面に、表示対象要素が付与され、各表示要素の表示面に付与された前記表示対象要素の組み合わせによって、表示対象が形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、より多くの光を取り込みながら、表示面の視認性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明による第１の実施の形態を説明するための図であって、採光パネルを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、採光パネルの表示要素の光学機能を説明するための図である。
【図４】図４は、図２と同様の断面において、表示要素の光学機能を説明するための図である。
【図５】図５は、図２と同様の断面において、光透過領域の光学機能を説明するための図である。
【図６】図６は、採光パネルの製造方法を説明するための図である。
【図７】図７は、採光パネルの製造方法を説明するための図である。
【図８】図８は、採光パネルの製造方法を説明するための図である。
【図９】図９は、図２に対応する断面図であって、採光パネルが偏向要素をさらに備える例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図２に対応する断面図であって、採光パネルが光散乱層をさらに備える例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、図２に対応する断面図であって、表示面の他の配置例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、採光パネルの一変形例を説明するための図であって、表示面のさらに他の配置例を示す平面図である。
【図１３】図１３は、本発明による第２の実施の形態を説明するための図であって、採光パネルを示す断面図である。
【図１４】図１４は、図１３と同様の断面において、表示要素の光学機能を説明するための図である。
【図１５】図１５は、図１３と同様の断面において、光透過領域の光学機能を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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」等の用語や長さや角度の値等については、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。
【００２１】
≪第１の実施の形態≫
図１〜図８は、本発明の第１の実施の形態を説明するための図である。このうち図１及び図２は、採光パネル１０を示す斜視図または縦断面図であり、図３〜図５は、採光パネル１０が発現する光学機能を説明するため図であり、図６〜図８は、採光パネルの製造方法の一例を説明するための図である。
【００２２】
ここで説明する採光パネル１０は、外光を採光する機能と所定の表示機能とを発揮する。図１及び図２に示すように、採光パネル１０には、所定の表示機能を発揮する表示面５１と、隣り合う２つの表示面５１の間に位置し、外光を採光する機能を発揮する光透過領域６０と、が設けられている。また、採光パネル１０は、第１軸方向ｄ１に配列された複数の単位レンズ３０を有している。この単位レンズ３０は、採光パネル１０に入射する光または採光パネル１０から出射する光に対してレンズ機能を発現し、当該光の進行方向を調整する。単位レンズ３０は、或る角度範囲ＡＲ１内の方向から入射した光を光透過領域６０を通過させて屋内に取り込み、或る角度範囲ＡＲ２内の方向から入射した光を表示面５１に導く。つまり、光透過領域６０は、第１角度範囲ＡＲ１から採光パネル１０へ入射する光に対して採光機能を発揮する。表示面５１は、第２角度範囲ＡＲ２から採光パネル１０を観察する観察者に対して表示機能を発揮する。つまり、表示面５１から単位レンズ３０に向かい第２角度範囲ＡＲ２へ向けて当該単位レンズ３０から出射する光によって表示機能が発揮される。
【００２３】
そして、ここで説明する採光パネル１０では、表示面５１及び光透過領域６０からの光学機能が連続して発現されるようになる角度範囲を、すなわち、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整し得るようにするための工夫がなされている。この結果、表示面５１及び光透過領域６０での光学機能が安定して発揮され、採光パネル１０が有効に機能するようになる。
【００２４】
なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、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。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。一具体例として、「光制御シート」には、「光制御フィルム」や「光制御板」等と呼ばれる部材も含まれる。
【００２５】
また、本明細書において、「シート面（フィルム面、板面、パネル面）」とは、対象となるシート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シート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。以下に説明する実施の形態においては、採光パネル１０のパネル面、後述する光制御シート２０のシート面、光制御シート２０の後述する本体部４０のシート面、並びに、後述する採光面６１は、互いに並行となっている。さらに、本明細書において、シート状（フィルム状、板状、パネル状）の部材に対して用いる「法線方向」とは、当該部材のシート面への法線方向のことを指す。
【００２６】
以下、本実施の形態による採光パネル１０の構成および作用効果について詳述していく。図１および図２によく示されているように、採光パネル１０は、その内部に複数の表示面５１及び複数の光透過領域６０が配置された光制御シート２０を備えている。光制御シート２０は、採光パネル１０の表面１０ａ及び裏面１０ｂを形成している。表面１０ａは、採光パネル１０へ入射する太陽光等の外光等の入射面をなす。また、表面１０ａは、表示機能を発揮する表示面５１からの光が採光パネル１０から出射する出射面をなす。
【００２７】
光制御シート２０は、シート状の本体部４０と、本体部４０上に支持されたレンズ部２５と、を有している。レンズ部２５は、第１軸方向ｄ１に配列された多数の単位レンズ３０を含んでいる。多数の単位レンズ３０は、その光軸ｏｄが互いに平行となるようにして、並べられている。とりわけ図示された例において、単位レンズ３０は、その光軸ｏｄが、採光パネル１０の法線方向ｎｄと平行となるよう配置されている。また、第１軸方向ｄ１は、採光パネル１０のパネル面に沿っており、採光パネル１０の法線方向ｎｄに直交している。なお、図示された例において、採光パネル１０は、第１軸方向ｄ１が鉛直方向と平行になるようにして配置されており、採光パネル１０の法線方向ｎｄは、水平方向と平行になっている。
【００２８】
レンズ部２５は、図１に示すように、いわゆるレンチキュラーレンズ又はシリンドリカルレンズを構成している。すなわち、各単位レンズ３０は、その配列方向である第１軸方向ｄ１に対して交差する方向に線状に延びている。とりわけ図示された例において、単位レンズ３０は、第１軸方向ｄ１及び法線方向ｎｄの両方と直交する第２軸方向ｄ２に、直線状に延びている。また、レンズ部２５に含まれる複数の単位レンズ３０は、互いに同一に構成されている。
【００２９】
単位レンズ３０は、凸レンズ状のレンズ面３１を有し、シート状の本体部４０から、採光パネルの法線方向ｎｄに向かって突出している。このレンズ面３１は、採光パネル１０の表面１０ａをなしている。第１軸方向ｄ１及び法線方向ｎｄの両方に平行な図２の断面（以下においては、「主切断面」とも呼ぶ）において、レンズ面３１は、光軸ｏｄを中心として対称となっている。図２に示すように、各単位レンズ３０は、そのレンズ面３１に入射する平行光束を、焦点ｆｐ上に集める。図２に示された焦点ｆｐは、単位レンズ３０の光軸ｏｄに沿って入射する平行光Ｌ２１に対する焦点であり、したがって単位レンズ３０の光軸ｏｄ上に位置している。
【００３０】
なお、図示された例において、単位レンズ３０は、互いに隙間をあけて第１軸方向ｄ１に配列されている。すなわち、第１軸方向ｄ１に隣り合う二つの単位レンズ３０のレンズ面３１の間には、当該二つのレンズ面３１の対面する基端部３２ｂ間を接続する接続面３８が設けられている。図示された例において、接続面３８は、採光パネル１０のパネル面に沿って延びている。採光パネル１０の表面１０ａは、単位レンズ３０のレンズ面３１と接続面３８とによって形成されている。単位レンズ３０を含む光制御シート２０は、一例として、金型を用いた樹脂成型によって作製され得る。接続面３８を設けて、隣り合う単位レンズ３０の間に隙間を設けることによって、法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した角度範囲からの光が単位レンズ３０に入射する前にその隣の単位レンズ３０で遮られてしまう問題、いわゆる「ケラレ」を減らすことができる。
【００３１】
なお、単位レンズ３０のレンズ面３１の先端部３２ａは、レンズ面３１のうちの、採光パネル１０の法線方向ｎｄに沿って本体部４０から最も突出した部分のことである。また、単位レンズ３０のレンズ面３１の基端部３２ｂは、レンズ面３１のうちの、採光パネル１０の法線方向ｎｄに沿って本体部４０に最も接近した部分、或いは、本体部４０に接続する部分のことである。
【００３２】
本体部４０は、互いに対向する一対の主面として、第１主面４０ａ及び第２主面４０ｂを有している。第１主面４０ａは、レンズ部２５と隣接する面を形成し、第２主面４０ｂは、採光パネル１０の裏面１０ｂを形成している。
【００３３】
この本体部４０内に複数の表示要素５０が配置されている。表示要素５０は、単位レンズ３０に対応して、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１に配列されている。各表示要素５０は、当該表示要素５０が対応する一つの単位レンズ３０に対向して位置する表示面５１を有している。図２に示すように、各表示要素５０の表示面５１は、対応する単位レンズ３０と法線方向ｎｄに沿って少なくとも部分的に対面するようにして、配置されている。言い換えると、各表示要素５０の表示面５１は、法線方向ｎｄからみて、対応する単位レンズ３０と少なくとも部分的に重なっている。本実施の形態では、表示要素５０及び当該表示要素５０に含まれる表示面５１は、単位レンズ３０と同様に、配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向に線状に延びている。より厳密には、表示要素５０及び当該表示要素５０に含まれる表示面５１は、単位レンズ３０と同様に、第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。なお、図示された例において、単位レンズ３０に対応して多数設けられた表示要素５０は、互いに同一に構成されている。
【００３４】
各表示要素５０の表示面５１は、採光パネル１０のシート面に対して傾斜し、採光パネル１０の法線方向ｎｄ、すなわち、対応する単位レンズ３０の光軸ｏｄに対しても傾斜している。すなわち、各表示要素５０の表示面５１は、採光パネル１０のシート面及び採光パネル１０の法線方向ｎｄのいずれとも非平行になっている。このような表示面５１によれば、後述するように、表示面５１からの表示機能が発現されるようになる角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することが可能となり、また、光透過領域６０からの採光機能が発現されるようになる角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１も、高い自由度で調整することが可能となる。
【００３５】
また、図２に示すように、各隣り合う２つの表示要素５０の間に光透過領域６０が位置している。本実施の形態では、光透過領域６０は、隣り合う２つの表示要素５０の間に位置する本体部４０の部分によって構成されている。複数の光透過領域６０は、表示要素５０と同様に、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１に配列されている。したがって、複数の表示要素５０と複数の光透過領域６０とが、第１軸方向ｄ１に沿って交互に並べて配列されている。本実施の形態では、各光透過領域６０は、対応する単位レンズ３０と法線方向ｎｄに沿って少なくとも部分的に対面している。さらに、光透過領域６０は、表示要素５０に対応して、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向、より厳密には、第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。
【００３６】
また、各光透過領域６０は、本体部４０の第２主面４０ｂ上に採光面６１を形成している。採光面６１は、第１角度範囲ＡＲ１から単位レンズ３０に入射し光透過領域６０を透過してきた光を、屋内に取り込む面をなす。各採光面６１は、当該採光面６１に対応する単位レンズ３０に対向して平面状に広がっている。図示された例において、採光面６１は、本体部４０のシート面、言い換えると、採光パネル１０のパネル面と平行に延びている。
【００３７】
次に、表示要素５０の表示面５１と単位レンズ３０との配置関係について説明していく。図２に示すように、各表示要素５０の表示面５１は、第１軸方向ｄ１において一側（図示する例では、図２における上側であって、鉛直方向における上側）に位置する一端部５２が、第１軸方向ｄ１において他側（図示する例では、図２における下側であって、鉛直方向における下側）に位置する他端部５３よりも、採光パネル１０の法線方向ｎｄにおいて単位レンズ３０に近接するように、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して傾斜している。したがって、表示面５１の一端部５２は、当該表示面５１の他端部５３よりも、採光パネル１０の法線方向ｎｄにおいて単位レンズ３０に近接している。図２から理解されるように、このような表示面５１には、法線方向ｎｄに対して他側（下側）に傾斜した角度範囲からの光が、入射しやすくなる。したがって、表示面５１からの表示機能は、法線方向ｎｄに対して他側（下側）に傾斜した方向から観察されたときに、効果的に発揮されるようになる。
【００３８】
このような傾向を強化する観点から、採光パネル１０の主切断面において、表示面５１は、第１軸方向ｄ１における一側（上側）から他側（下側）に向けて、段階的又は連続的に、採光パネル１０の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ３０から離間していくことが好ましい。図示された例において、表示面５１は平面として形成されている。そして、図２に示された採光パネルの主切断面において、表示面５１は、第１軸方向ｄ１における一側から他側に向けて、連続的に一定の傾斜の程度で、採光パネル１０の法線方向ｎｄに沿って単位レンズ３０から離間していく。このような表示面５１によれば、表示面５１からの表示機能が、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向Ｄ２３から観察されたときに、効果的に発揮されるようになる。
【００３９】
また、図２に示すように、各表示要素５０の表示面５１は、第１軸方向ｄ１において一側（上側）に位置する一端部５２が、当該表示要素５０に対応する単位レンズ３０の先端部３２ａよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置している。すなわち、各表示要素５０の表示面５１は、第１軸方向ｄ１において一側（上側）に位置する一端部５２が、当該表示要素５０に対応する単位レンズ３０の光軸ｏｄよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置している。上述のように、単位レンズ３０のレンズ面３１は、光軸ｏｄを中心として対称となっており、単位レンズ３０にて屈折して法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向から本体部４０内を進行する光は、光軸ｏｄよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置した領域を通過し易い。したがって、各表示面５１の一端部５２が、対応する単位レンズ３０の光軸ｏｄよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置することにより、単位レンズ３０にて屈折して法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向から本体部４０内を進行する光を、表示面５１にてさらに受光し易くなる。すなわち、表示面５１からの表示機能は、法線方向ｎｄに対して他側（下側）に傾斜した角度範囲から観察されたときに、さらに効果的に発揮されるようになる。
【００４０】
また、図２に示された採光パネル１０の主切断面において、表示面５１の第１軸方向ｄ１における他側（下側）の端部である他端部５３は、当該表示面５１に対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の先端部３２ａと、第１軸方向ｄ１において同一位置に位置している。もっとも、図２に示された採光パネルの主切断面において、表示要素５０の表示面５１の他端部５３は、当該表示面５１に対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の先端部３２ａから、第１軸方向ｄ１においてずれて位置していてもよい。また、図２に示された採光パネル１０の主切断面において、表示面５１の第１軸方向ｄ１における一側の端部である一端部５２は、当該表示面５１に対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の第１軸方向ｄ１における一側の基端部３２ｂと、第１軸方向ｄ１において同一位置に位置している。もっとも、図２に示された採光パネルの主切断面において、表示要素５０の表示面５１の一端部５２は、当該表示要素５０に対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の第１軸方向ｄ１における一側の基端部３２ｂから、第１軸方向ｄ１においてずれて位置していてもよい。また、図示された例では、図２に示された採光パネルの主切断面において、表示面５１の一端部５２は、単位レンズ３０のレンズ面３１の第１軸方向ｄ１における一側の基端部３２ｂから、採光パネル１０の法線方向ｎｄに沿って採光パネル１０の裏面１０ｂ側に離間している。
【００４１】
加えて、図２に示された採光パネルの主切断面において、表示面５１の第１軸方向ｄ１における他側（下側）に位置する他端部５３は、採光パネル１０の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２１（図２参照）が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の焦点位置ｆｐ上に位置している。言い換えると、表示面５１の他端部５３は、単位レンズ３０の光軸ｏｄ上に位置している。このような採光パネル１０によれば、採光パネル１０の法線方向ｎｄを境界として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とを切り分けることが可能となる。
【００４２】
一方、図２に示すように、採光パネル１０の裏面１０ｂに位置する採光面６１は、単位レンズ３０の焦点ｆｐ上に位置している。より厳密には、採光面６１は、レンズ部２５に含まれる多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置している。図示された本実施の形態では、上述したように、光透過領域６０の採光面６１は、外光を屋内に取り込む面として機能する。すなわち、第１角度範囲ＡＲ１から採光パネル１０へ入射する光は、光透過領域６０の採光面６１から屋内に取り込まれ、屋内照明光として利用される。
【００４３】
一方、図示された形態での表示面５１は、表示対象１３を表示するための面をなしている。したがって、第２角度範囲ＡＲ２へ向けて採光パネル１０から出射する光は、表示対象１３を可視化させる。すなわち、第２角度範囲ＡＲ２から表示面５１が視認され、結果として、表示面５１に付与された表示対象１３を観察することができる。
【００４４】
図３には、表示面５１に付与される表示対象１３の一例が示されている。複数の表示面５１が、第１軸方向ｄ１に配列されるとともに、各表示面５１は、第１軸方向ｄ１に直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。したがって、第１軸方向ｄ１における各位置に位置する表示面５１が、当該表示面５１の第１軸方向ｄ１における位置に応じた表示対象要素１３ａを付与されることによって、第２軸方向ｄ２に細長く延びる各表示面５１に形成された表示対象要素１３ａの組み合わせとして二次元的な表示対象１３を表示することが可能となる。図３に示された例では、アルファベットの大文字の「Ｎ」が表示対象１３として表示されている。ただし、表示対象１３として、図形、パターン、デザイン、色彩、絵、写真、キャラクターなどの絵柄（イメージ）や、文字、マーク、数字などの情報を例示することができる。表示対象１３は、静止していても動いていてもよい。このように、複数の表示対象要素１３ａの組み合わせとして表示対象１３を表示することで、各表示面５１および各単位レンズ３０のサイズを小さくできるため、第２角度範囲ＡＲ２を広げたりパネル部材１０のサイズを大きくしたとしても、より良好な表示対象１３を観察できるようになる。
【００４５】
次に、上述してきた採光パネル１０の製造方法の一例について、主として図６〜図８を参照しながら、説明する。
【００４６】
まず、図６に示すように、透明樹脂を成型することにより、成型物を作製する。成型は、熱溶融押出加工や射出成型等を採用することができる。図６に示すように、得られた成型物９０は、上述した光制御シート２０の本体部４０のうち、表示要素５０とその周囲となる部分とが、切欠部９２として削り取られた形状となっている。また、成型物９０には、レンズ部２５が賦型されている。
【００４７】
次に、図７に示すように、成型物９０の切欠部９２内に、表示面５１を有する表示要素５０を形成する。本実施の形態では、インクジェット印刷によって、成型物９０の切欠部９２内に、表示対象１３を印刷することによって表示面５１を有する表示要素５０を形成する。あるいは、他の例として、基材に表示対象１３を印刷することにより形成された表示面５１を有する表示要素５０を、各切欠部９２内に配置してもよい。
【００４８】
次に、図８に示すように、成型物９０の切欠部９２を透明樹脂で埋め戻す。例えば、液状の透明樹脂を塗布するとともにスキージで掻き取ることによって、表示要素５０が形成されている切欠部９２に、透明樹脂を充填する。次に、この透明樹脂を切欠部９２内で固化させることにより、光制御シート２０からなる採光パネル１０を作製することができる。
【００４９】
次に、主として、図４及び図５を参照しながら、採光パネル１０の作用について説明する。採光パネル１０は、例えば、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１が鉛直方向に沿うようにして、建物の窓材に貼り付けられる。また、表示面５１の第１軸方向ｄ１における一側に位置する一端部５２が、鉛直方向における上側に位置し、表示面５１の第１軸方向ｄ１における他側に位置する他端部５３が、鉛直方向における下側に位置するように、採光パネル１０が配置される。
【００５０】
採光パネル１０の最も観察者側には、レンズ部２５が設けられている。レンズ部２５の単位レンズ３０は、採光パネル１０に入射する光または採光パネル１０から出射する光に対してレンズ機能を発揮して、当該光の進行方向を調整する。或る角度範囲ＡＲ１内の方向から単位レンズ３０に入射した光は、レンズ面３１の集光作用によって、光透過領域６０を通過するように集められる。したがって、採光パネル１０は、第１角度範囲ＡＲ１から採光パネル１０へ入射する光を屋内に取り込むことができる。また、第１角度範囲ＡＲ１とは異なる別の或る角度範囲ＡＲ２内の方向から単位レンズ３０を観察すると、レンズ面３１のレンズ作用によって、表示面５１が観察される。すなわち、採光パネル１０は、表示面５１から単位レンズ３０に向かい当該単位レンズ３０にて屈折された光を、第２角度範囲ＡＲ２へ向けて出射することができる。
【００５１】
上述のように、光透過領域６０を通過した光が屋内に導かれ、屋内照明光として利用され得る。したがって、広い角度範囲から採光パネル１０に入射する多くの光を光透過領域６０を介して屋内に導くことが好ましい。とりわけ、太陽光は、時間帯や季節に応じて位置を変化させる。採光パネル１０では、このように時間帯や季節に応じて入射方向を変化させる太陽光を光透過領域６０に導くことができれば好ましい。すなわち、入射方向を変化させる太陽光を高効率で取り込むにあたり、上述した第１角度範囲ＡＲ１が広角化されていることが好ましい。
【００５２】
一方、本実施の形態において、表示要素５０の表示面５１は、表示対象１３を表示するための面となっている。したがって、第２角度範囲ＡＲ２から表示面５１に付与された表示対象１３を観察することができる。この用途において、第２角度範囲ＡＲ２は、表示対象１３を観察し得る視野角となる。一般的に、視野角である第２角度範囲ＡＲ２は、広角化されていることが好ましい。視野角が狭いと、視野角からずれた方向から表示対象を視認することが困難となるため、情報表示機能を有効に発揮することができないおそれがある。
【００５３】
また、表示対象１３を観察している際に、表示対象１３とともに採光面６１を介して屋内が視認されると、表示対象１３の視認性や意匠性を著しく害することになる。したがって、表示対象１３が付与された表示面５１が観察され得る第２角度範囲ＡＲ２は、採光面６１が観察されるようになる第１角度範囲ＡＲ１と区分けされていること、すなわち重なり合っていないことが好ましい。
【００５４】
一方、上述してきた本実施の形態による採光パネル１０は、第１軸方向ｄ１に配列された単位レンズ３０と、第１軸方向ｄ１に配列されて単位レンズ３０に対向して位置する表示面５１を有する複数の表示要素５０と、を有し、隣り合う２つの表示要素５０の間に光透過領域６０が位置している。そして、表示面５１は、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して傾斜している。とりわけ、表示面５１は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに直交する方向に対して傾斜して広がっている一方で、光透過領域６０の採光面６１は、単位レンズ３０の光軸ｏｄに直交する方向に広がっている。
【００５５】
このような採光パネル１０では、図４によく示されているように、傾斜した表示面５１が、当該表示面５１の正面方向から視認され易くなる。図５に示す例では、表示面５１が単位レンズ３０の光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜しているため、当該光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４から単位レンズ３０を観察したときに表示面５１を視認し易くなる。とりわけ、光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に大きく傾斜した方向Ｄ４４から単位レンズ３０を観察した場合であっても、レンズ面３１のレンズ作用によって、観察した単位レンズ３０に対向する表示面５１を観察することができる。仮に、複数の表示面５１が本体部４０の第２主面４０ｂ上で、当該第２主面４０ｂに沿って並べられていた場合、このような方向Ｄ４４から単位レンズ３０を観察すると、図４に点線で示すように、観察した単位レンズ３０と隣り合う単位レンズ３０に対向する表示面５１、もしくは表示面５１の間の採光面６１が観察されてしまい、意図された表示機能が発現されなくおそれがある。すなわち、表示面５１を採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して傾斜させることにより、表示面５１が観察される視野角となる第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することができる。
【００５６】
一方、図５に示すように、単位レンズ３０に入射する外光は、表示面５１に対してなす角度がより小さい方向から本体部４０内を進行する光Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４ほど、表示面５１に入射し難い。このことから、傾斜した表示面５１に遮られずに光透過領域６０を有効に通過する光Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４は、表示面５１を視認し易い方向Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４とは逆側に傾斜した方向から単位レンズ３０に入射する光Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４となる。つまり、第１軸方向ｄ１において他側に進みながら単位レンズ３０へ入射する光、図示する例では、鉛直方向における下方に進みながら単位レンズ３０へ入射する光Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４が、光透過領域６０を通過して屋内に取り込まれ易くなる。
【００５７】
とりわけ、光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に大きく傾斜した方向から単位レンズ３０に入射する光Ｌ５４のうち表示要素５０に近い側の光線は、当該単位レンズ３０にて光軸ｏｄとのなす角度が小さくなるように曲げられて、光透過領域６０を通過するように集められる。すなわち、レンズ面３１の集光作用によって、広範な角度範囲ＡＲ１から単位レンズ３０に入射する光を光透過領域６０を通過するように導くことができる。
【００５８】
以上のように本実施の形態によれば、第１軸方向ｄ１に配列された複数の単位レンズ３０と、複数の単位レンズ３０に対応して配列された複数の表示要素５０と、を備え、表示要素５０は、当該表示要素５０に対応する単位レンズ３０に対向して位置する表示面５１を有し、或る方向から単位レンズ３０に入射した光は、隣り合う２つの表示要素５０の間に位置する光透過領域６０を通過し、或る方向とは異なる別の方向から単位レンズ３０を観察すると、表示面５１が観察される。このような採光パネル１０によれば、或る角度範囲ＡＲ１内の方向から単位レンズ３０に入射した光を、隣り合う２つの表示要素５０の間に位置する光透過領域６０を通過させるように集めることができる。このため、或る角度範囲ＡＲ１内の方向から採光パネル１０に入射した多くの光を屋内に取り込むことができる。多くの外光を屋内に採り込むことで屋内の照明光の使用時間を削減することができ、また屋内の照明光の照明強度も弱めることができることから、二酸化炭素の消費量とエネルギー消費の削減を図ることができる。一方、或る角度範囲ＡＲ１とは異なる別の角度範囲ＡＲ２内の方向から単位レンズ３０を観察すると、レンズ面３１のレンズ作用によって、表示面５１を視認することができる。したがって、外光の入射する方向と、観察者によって観察されることが想定される方向とが異なる場合に、本実施の形態の採光パネル１０は、多くの外光を屋内に取り込むと共に、表示面の視認性をも確保することが可能となる。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、複数の表示要素５０と複数の光透過領域６０とが、単位レンズ３０の配列方向となる第１軸方向ｄ１に沿って交互に並べて配列されている。この場合、単位レンズ３０と表示要素５０とをコンパクトに配置することができるため、採光パネル１０をコンパクトに構成することができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、各表示面５１は、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して傾斜している。このような形態によれば、傾斜した表示面５１の正面方向Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４から単位レンズ３０を観察したときに表示面５１を視認し易くなる。一方、傾斜した表示面５１に遮られずに光透過領域６０を有効に通過する光Ｌ２２、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４は、表示面５１を視認し易い方向Ｄ２３，Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４とは逆側に傾斜した方向から単位レンズ３０に入射する光Ｌ２２、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４となる。このように、表示面５１を採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して傾斜させることにより、採光機能が発揮される方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１及び表示面５１が観察される視野角となる第２角度範囲ＡＲ２を効果的に広角化させることができる。また、表示面５１を採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して傾斜させる角度を調整することにより、第１角度範囲ＡＲ１および第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することが可能となる。このような第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２の調整又は広角化は、一般的に高価となる高屈折率材料を単位レンズ３０に用いることを必要とせず、単位レンズ３０に通常用いられる材料を使用すればよい。すなわち、材料面からのコスト上昇を来すことなく、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２の調整又は広角化を行うことができる。
【００６１】
加えて、広い第１角度範囲ＡＲ１内の方向から光透過領域６０を通過するように太陽光が集められるため、時間帯や季節に応じて入射方向が変化しても、多くの太陽光を室内照明光として利用することが可能となる。加えて、広い視野角となる第２角度範囲ＡＲ２から表示面５１に付与された表示対象１３を安定して観察することができる。したがって、観察者は、優れた視認性で表示対象１３を観察することができ、且つ、優れた意匠性で表示対象１３を表示することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、図２に示すように、各表示面５１の第１軸方向ｄ１において一側に位置する一端部５２は、当該表示面５１に対応する単位レンズ３０の先端部３２ａよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置し、各表示面５１は、第１軸方向ｄ１において一側に位置する一端部５２が、第１軸方向ｄ１において他側に位置する他端部５３よりも、採光パネル１０の法線方向ｎｄにおいて単位レンズ３０に近接するように、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して傾斜している。表示面５１は、当該表示面５１の正面方向Ｄ２３、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４から観察され易いことから、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向Ｄ２３、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４から、表示面５１が視認され易くなる。言い換えると、表示面５１からの光は、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向へ向かって単位レンズ３０から出射しやすくなる。一方、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向からの光Ｌ２２、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４は、表示面５１となす角度が小さい方向から本体部４０内を進行するため、表示面５１に遮られ難い。この表示面５１に遮られ難い、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向からの光、言い換えると第１軸方向ｄ１において他側に進みながら採光パネル１０へ入射する光Ｌ２２、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４は、光透過領域６０を透過して屋内に取り込まれ易くなる。
【００６３】
つまり、上記の形態によれば、光透過領域６０からの採光機能が発揮されるようになる方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１と、表示面５１が観察される視野角となる第２角度範囲ＡＲ２とが、法線方向ｎｄを基準として区分けされやすくなる。言い換えると、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが、重なり合いにくくなる。これにより、第１角度範囲ＡＲ１及び第２角度範囲ＡＲ２をそれぞれ有効に広角化させることができる。
【００６４】
このように第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２との重なり合いが少なくなれば、さらには第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とを切り分けることが可能となれば、光透過領域６０からの採光機能および表示面５１での表示機能が、互いに悪影響を及ぼすことなく、より有効に発揮されるようになる。本実施の形態においては、表示面５１に付与された表示対象１３を観察している際に、採光面６１を介して屋内が表示対象１３とともに観察されることを効果的に防止することが可能となる。この場合、表示対象１３の視認性や表示対象１３の意匠性を改善することができる。
【００６５】
とりわけ、本実施の形態による採光パネル１０では、光透過領域６０から屋内に取り込まれるようになる採光パネル１０への入射方向の角度範囲である第１角度範囲ＡＲ１を鉛直方向における上側に傾斜した方向に設定し、表示面５１が観察される視野角である第２角度範囲ＡＲ２を鉛直方向における下側に傾斜した方向に設定している。この場合、典型的な利用として想定される採光パネル１０を目線よりも高い位置に設置する場合に好適である。観察者は、鉛直方向における上側に見上げながら採光パネル１０を観察するため、第２角度範囲ＡＲ２から表示面５１に表示される表示対象１３を観察することができる。一方、太陽光は、時間帯や季節に応じて入射方向が変化するが、鉛直方向における下側に傾斜した方向に進みながらレンズ面３１に入射する。このため、太陽光は、時間帯や季節に応じて入射方向が変化しても、第１角度範囲ＡＲ１からレンズ面３１に入射して光透過領域６０を通過することができる。したがって、このような形態によれば、太陽光の取り込みおよび表示対象１３の表示を効果的に両立させることができる。
【００６６】
さらに本実施の形態によれば、複数の単位レンズ３０は、第１軸方向ｄ１に互いから離間して配置され、第１軸方向ｄ１に隣り合う二つの単位レンズ３０の間に、単位レンズ３０とともに採光パネル１０の表面１０ａをなす接続面３８が設けられている。接続面３８を設けることによって、法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した方向に進む光に対する隣接レンズの「けられ」を少なくすることができる。
【００６７】
とりわけ本実施の形態において、接続面３８は、採光パネル１０のパネル面に沿って延びている。また、表示面５１は、採光パネル１０のパネル面に沿って接続面３８からずれて配置されている。このような形態によれば、図２に示すように、接続面３８を介して採光パネル１０に入射する光Ｌ２５が、光透過領域６０を通過し得る。したがって、これらの光Ｌ５６も、屋内に取り込むことが可能となる。
【００６８】
ところで、下記の表１は、世界の幾つかの国の主要な都市における季節ごとの南中高度（°）を示している。使用が想定される国の主要な都市における春分秋分の南中高度が第１角度範囲ＡＲ１に含まれることが好ましい。その国で有効に使用できる可能性が高いからである。例えば、使用されることが想定される国が日本の場合は５４°から５６°までの高度が第１角度範囲ＡＲ１に含まれるようにすればよい。さらに、４９°から６１°までの高度が第１角度範囲ＡＲ１に含まれるようにすれば、世界の多くの国で有効に使用できる可能性が高いため、好ましい。また、使用が想定される国の主要な都市における夏至の南中高度から冬至の南中高度までが第１角度範囲ＡＲ１に含まれることがさらに好ましい。その国で一年を通して有効に使用できる可能性が高いからである。例えば、使用されることが想定される国が日本の場合は３１°から７９°までの高度が第１角度範囲ＡＲ１に含まれるようにすればよい。さらに、２５°から８４°までの高度が第１角度範囲ＡＲ１に含まれるようにすれば、世界の多くの国で有効に使用できる可能性が高いため、好ましい。なお、所望の高度が第１角度範囲ＡＲ１に含まれることを容易にするために、第１角度範囲ＡＲ１の角度範囲が４５°程度以上連続していることが好ましい。もっとも、採光パネル１０を傾けて配置することによって、所望の高度を第１角度範囲ＡＲ１に含まれるようにすることも可能である。一方、第１角度範囲ＡＲ１の角度範囲の上限については、第２角度範囲ＡＲ２とのバランスで適宜設定すればよいが、１３５°程度未満とすることによって、後述のように、本実施の形態の採光パネル１０の特長をより発揮させることができる。
【００６９】
【表１】
2015163916.tif 000003
【００７０】
≪変形例≫
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。
【００７１】
上述した実施の形態では、図２に示すように、光透過領域６０を通過した光がそのまま屋内に進入していた。しかしながら、光透過領域６０を通過した光が屋内に進入する経路は、このような例に限定されない。図９及び図１０に、光透過領域６０を通過した光の進行方向を変更して屋内に誘導する例を示す。このうち、図９に示す例では、表示要素５０を基準として単位レンズ３０とは反対となる側に、光透過領域６０を通過した光の進行方向を変更させる偏向層７０をさらに備える。偏向層７０は、本体部４０の第２主面４０ｂに積層されており、偏向層７０の本体部４０とは反対側を向く面が採光パネル１０の裏面１０ｂを形成している。
【００７２】
図９に示すように、偏向層７０は、単位レンズ３０の配列方向となる第１軸方向ｄ１に沿って配列された複数の偏向要素７１と、第１軸方向ｄ１に沿って偏向要素７１と交互に配列された複数の第２光透過領域７２と、を有している。偏向要素７１及び第２光透過領域７２は、単位レンズ３０と同様に、配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向、より厳密には第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。図９に示す形態では、偏向要素７１は、採光パネル１０の法線方向ｎｄ、すなわち単位レンズ３０の光軸ｏｄに沿って配置されている。
【００７３】
図９に示す例では、隣り合う２つの偏向要素７１の間の間隔は、隣り合う２つの表示要素５０の間の間隔よりも狭くなっている。ただし、隣り合う２つの偏向要素７１の間の間隔は、隣り合う２つの表示要素５０の間の間隔と等しくてもよい。また、隣り合う２つの偏向要素７１の間の間隔は、他の隣り合う２つの偏向要素７１の間の間隔と異なっていてもよいし、等しくなっていてもよい。
【００７４】
具体的な構成として、偏向層７０をなす主部７３に、第１軸方向ｄ１に沿って配列された複数の溝７０ａが設けられており、各溝７０ａ内に偏向要素７１が配置されている。そして、主部７３のうちの隣り合う溝７０ａの間となる部分が、第２光透過領域７２を画定している。
【００７５】
例えば、偏向要素７１は、透明樹脂材料によるバインダに、アルミ、銀等による高反射率のパウダーを分散させたいわゆるミラーインキを、溝７０ａに充填することで作製される。あるいは、偏向要素７１は、溝７０ａに白インキを充填することにより作製されてもよい。この場合、偏向要素７１にて進行方向を変更させられた光を散乱光とすることができる。また、このようにして偏向要素７１を作製することで、偏向要素７１の第１軸方向ｄ１において一側を向く表面に反射面７１ａが形成される。
【００７６】
さらに別の例として、偏向要素７１は、溝７０ａに無色透明インキ、黒インキまたは各種の着色インキを充填することにより作製されてもよい。この場合、第１軸方向ｄ１において一側に隣り合う第２光透過領域７２との間で屈折率差を有する界面を形成すべく、偏向要素７１をなすインキとして、主部７３をなす樹脂材料よりも屈折率の低い材料が選定される。このように、偏向要素７１を黒インキまたは着色インキにて形成する場合には、偏向層７０に色彩を帯びさせることができ、採光パネル１０の意匠性を高めることができる。
【００７７】
このような形態によれば、光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向から単位レンズ３０に入射し光透過領域６０を通過した光の一部Ｌ２６が、偏向要素７１にてその進行方向を変更させられる。具体的には、光透過領域６０を通過した光の一部Ｌ２６は、第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向に向かって進行し、偏向要素７１にて反射して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向に向かう。つまり、光透過領域６０を通過して鉛直方向における下方に傾斜した方向に向かって進行する光Ｌ２６が偏向要素７１にてその進行方向を変更されて鉛直方向における上方に傾斜した方向に向かっていく。これにより、取り込まれた外光が鉛下方に傾斜した方向に向かって屋内に入射することを抑制して採光効率をほぼ低減させることなく防眩を図ることができる。さらに、偏向要素７１にて反射した光Ｌ２６は、上方に傾斜した方向に向かっていくため、天井を照明する間接照明ともなり得る。そして、偏向要素７１にて反射して上方に傾斜した方向に向かって進行していく光Ｌ２６が天井に到達するまでの距離を確保することで、当該光Ｌ２６を建物の窓から離間した室内の奥側の領域まで導くことができる。
【００７８】
一方、図１０に示す例では、表示要素５０を基準として単位レンズ３０とは反対となる側に、光透過領域６０を通過した光を散乱させる光散乱層８０をさらに備える。光散乱層８０は、本体部４０の第２主面４０ｂに調整層８５を介して積層されており、光散乱層８０の本体部４０とは反対側を向く面が採光パネル１０の裏面１０ｂを形成している。
【００７９】
光散乱層８０と光制御シート２０との間に介在する調整層８５は、少なくとも各単位レンズ３０の焦点ｆｐよりも離間した位置に光散乱層８０が位置するように、単位レンズ３０に対する光散乱層８０の距離を調整すべく設けられている。
【００８０】
図１０に示す例では、光散乱層８０は、主部８１と、主部８１に分散された光を散乱させる散乱成分８２と、を含んでいる。ここでいう散乱成分８２とは、光散乱層８０内を進む光に対し、反射や屈折等によって、当該光の進路方向を変化させる作用を及ぼし得る成分のことである。このような散乱成分８２の光散乱機能つまり光拡散機能は、例えば、光散乱層８０の主部８１をなす材料とは異なる屈折率を有した材料から散乱成分８２を構成することにより、あるいは、光に対して反射作用を及ぼし得る材料から散乱成分８２を構成することにより、付与され得る。主部８１をなす材料とは異なる屈折率を有する散乱成分８２として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、さらには、単なる気泡が例示される。
【００８１】
あるいは、他の例として、光散乱層８０は、採光パネル１０の裏面１０ｂに、エンボス加工等によって形成された微細な凹凸を含むようにしてもよい。
【００８２】
このような形態によれば、光軸ｏｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向から単位レンズ３０に入射し光透過領域６０を通過した光Ｌ２７、Ｌ２８が、光散乱層８０にて散乱する。このため、散乱された光Ｌ２７、Ｌ２８により屋内の広い範囲を照明することが可能になる。また、屋内の広い範囲を照明することから、鉛直方向における下方に傾斜した方向に向かって屋内に入射する直達光を低減することができ、防眩を図ることもできる。
【００８３】
また、図１０に示す例では、光散乱層８０は、少なくとも各単位レンズ３０の焦点ｆｐよりも離間した位置に位置している。このような形態によれば、各光透過領域６０を通過した光Ｌ２７、Ｌ２８が集光領域で集光された後、さらに拡がった状態で光散乱層８０に入射する。このため、一の光透過領域６０を通過した光Ｌ２７が光散乱層８０に入射する領域と、当該一の光透過領域６０に隣り合う別の光透過領域６０を通過した光Ｌ２８が光散乱層８０に入射する領域と、の間の隙間を小さくすることができる。これにより、屋内から光散乱層８０を観察する観察者によって、明るさのムラが観察されることを抑制することができる。
【００８４】
また、上述した実施の形態では、図２に示すように、採光パネルの主切断面において、表示面５１の第１軸方向ｄ１における他側（下側）に位置する他端部５３が、採光パネル１０の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２１（図２参照）が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の焦点位置ｆｐ上に位置していた。しかしながら、表示面５１の他端部５３の配置は、このような例に限定されない。図１１及び図１２に、表示面５１の他端部５３の配置例を示す。図１１及び図１２に示す例では、表示面５１の他端部５３は、採光パネル１０の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ１２１、１３１が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の焦点位置ｆｐ上からずれて配置されている。
【００８５】
このうち、図１１に示された例では、表示面５１の他端部５３は、対応する単位レンズ３０の焦点ｆｐよりも第１軸方向ｄ１において他側に位置している。さらに、表示面５１の他端部５３は、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置している。このような形態によれば、採光パネル１０の法線方向ｎｄよりも第１軸方向ｄ１における一側（上側）に傾斜した方向Ｄ１２２を中心として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが切り分けられるようになる。この場合、例えば、典型的な一利用態様として想定される採光パネル１０を目線に対してあまり高くない位置に設置する際に好適である。すなわち、観察者が、水平方向に対してなす角度が小さい方向Ｄ１２１から、あるいは、鉛直方向における上側に傾斜した方向Ｄ１２３に向かって、採光パネル１０を観察した場合、表示面５１に表示される表示対象１３を観察することができる。一方、鉛直方向における下側に傾斜した方向に進んでレンズ面３１に入射する太陽光Ｌ１２４は、光透過領域６０を通過して屋内に取り込まれる。したがって、このような形態によれば、光透過領域６０からの太陽光を十分に取り込みながら、表示面５１に付与された表示対象１３を、目線と同じか目線よりも上に、優れた視認性で観察することができる。
【００８６】
一方、図１２に示された例では、表示面５１の他端部５３は、対応する単位レンズ３０の焦点ｆｐよりも第１軸方向ｄ１において一側に位置している。さらに、表示面５１の他端部５３は、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置している。このような形態によれば、採光パネル１０の法線方向ｎｄよりも第１軸方向ｄ１における他側（下側）に傾斜した方向Ｄ１３４を中心として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが切り分けられるようになる。この場合、例えば、典型的な一利用態様として想定される採光パネル１０を目線よりも比較的高い位置に設置する際に好適である。すなわち、観察者は、鉛直方向における上側に見上げながら採光パネル１０を観察することになるため、鉛直方向における上側に傾斜した方向Ｄ１３３に見上げて表示面５１に表示される表示対象１３を観察することができる。一方、水平方向に対してなす角度が小さい方向から、あるいは、鉛直方向における下側に傾斜した方向に進んで採光パネル１０に入射する太陽光Ｌ１３１、Ｌ１３２は、光透過領域６０を通過して屋内に取り込まれる。したがって、このような形態によれば、表示面５１に付与された表示対象１３を、十分な視認性で仰ぎ見ることを可能にしながら、光透過領域６０からの太陽光を非常に高い効率で取り込むことができる。
【００８７】
また、図２、図１１、および図１２では、採光パネルの主切断面において、表示面５１の他端部５３が、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置した例を示したが、このような例に限定されない。表示面５１の他端部５３は、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上からずれて配置されていてもよい。とりわけ、表示面５１の他端部５３は、多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上、あるいは、当該仮想面よりも、単位レンズ３０に近接した位置に配置されている場合、一端部５２付近の表示と他端部５３付近の表示とが観察する角度によって反転して見えるおそれを防ぐことができる。
【００８８】
また、上述した実施の形態において、表示要素５０の表示面５１とは反対側を向く面に反射面５５が形成されていてもよい。図１２に、このような例が示されている。図１２に示す採光パネル１０において、表示面５１が、単位レンズ３０の側を向き、反射面５５が、採光パネル１０の裏面１０ｂ側を向いている。すなわち、各反射面５５は、対応する表示面５１と背合わせとなるようにして、配置されている。このような反射面５５は、一例として、高い反射率を有した材料からなる薄膜によって形成される。このような反射面５５によれば、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に極めて大きく傾斜した方向から光透過領域６０に進入した光Ｌ１３５が、当該光透過領域６０と隣り合う表示要素５０に入射してしまった場合であっても、反射面５５で反射して光透過領域６０を通過することができる。したがって、反射面５５を設けることにより、光透過領域６０を通過する光の入射角度範囲に相当する第１角度範囲ＡＲ１をさらに広角化することができる。これにより、時間帯や季節に応じて入射方向を変化させるより多くの太陽光を取り込むことができる。
【００８９】
≪第２の実施の形態≫
次に、図１３〜図１５を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１３は、採光パネル１０を示す縦断面図であり、図１４及び図１５は、採光パネル１０が発現する光学機能を説明するため図である。図１３〜図１５を参照して説明する第２の実施の形態は、表示要素５０の配置が異なるが、その他の構成は、第１の実施形態およびその変形例と同様に構成することができる。第２の実施の形態に関する以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態およびその変形例と同様に構成され得る部分について、上述の第１の実施の形態およびその変形例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こととし、重複する説明を省略する。
【００９０】
図１３に示すように、本実施の形態の複数の表示要素５０は、本体部４０の第２主面４０ｂ上で、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１に沿って配列されている。各表示要素５０は、当該表示要素５０が対応する一つの単位レンズ３０に対向して位置する表示面５１を有している。図１３に示すように、各表示要素５０の表示面５１は、対応する単位レンズ３０と法線方向ｎｄに沿って少なくとも部分的に対面するようにして、配置されている。本実施の形態では、表示要素５０及び当該表示要素５０に含まれる表示面５１は、単位レンズ３０と同様に、配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向、より厳密には、第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。
【００９１】
各表示要素５０の表示面５１は、採光パネル１０のシート面に沿って配置されている。すなわち、各表示要素５０の表示面５１は、採光パネル１０の法線方向ｎｄ、すなわち、対応する単位レンズ３０の光軸ｏｄに対して直交している。本実施の形態では、各表示要素５０の表示面５１は、単位レンズ３０の光軸ｏｄよりも第１軸方向ｄ１における一側に位置している。加えて、表示要素５０の表示面５１は、レンズ部２５に含まれる多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置している。
【００９２】
図１３に示された採光パネルの主切断面において、表示面５１の第１軸方向ｄ１における一側の端部である一端部５２は、当該表示面５１に対応する単位レンズ３０のレンズ面３１の第１軸方向ｄ１における一側の基端部３２ｂと、第１軸方向ｄ１において同一位置に位置している。また、図１３に示された採光パネルの主切断面において、表示面５１の第１軸方向ｄ１における他側（下側）に位置する他端部５３は、採光パネル１０の法線方向ｎｄに進む平行光束Ｌ２２１が単位レンズ３０に入射した際における単位レンズ３０の焦点位置ｆｐ上に位置している。言い換えると、表示面５１の他端部５３は、単位レンズ３０の光軸ｏｄ上に位置している。このような採光パネル１０によれば、採光パネル１０の法線方向ｎｄを境界として、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とを切り分けることが可能となる。
【００９３】
また、図１３に示すように、各隣り合う２つの表示要素５０の間に光透過領域６０が位置している。本実施の形態では、光透過領域６０は、隣り合う２つの表示要素５０の間に位置する空間によって構成されている。複数の表示要素５０と複数の光透過領域６０とは、第１軸方向ｄ１に沿って交互に並べて配列されている。本実施の形態では、各光透過領域６０は、対応する単位レンズ３０と法線方向ｎｄに沿って少なくとも部分的に対面している。さらに、光透過領域６０は、表示要素５０に対応して、単位レンズ３０の配列方向である第１軸方向ｄ１と交差する方向、より厳密には、第１軸方向ｄ１と直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。
【００９４】
このような構成からなる採光パネル１０は、例えば、複数の単位レンズ３０が配置された本体部４０の第２主面４０ｂに、各表示要素５０を貼り付けることで作製することができる。
【００９５】
次に、主として、図１４及び図１５を参照しながら、本実施の形態の採光パネル１０の作用について説明する。
【００９６】
上述のように、各表示要素５０の表示面５１は、対応する単位レンズ３０の光軸ｏｄよりも第１軸方向ｄ１における一側に位置し、且つ、レンズ部２５に含まれる多数の単位レンズ３０の焦点ｆｐによって画成される仮想面上に位置している。この場合、図１４に示すように、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向Ｄ２４２、Ｄ２４３、Ｄ２４４から単位レンズ３０を観察すると、レンズ面３１のレンズ作用によって、単位レンズ３０の光軸ｏｄよりも第１軸方向ｄ１における一側に位置する表示面５１が観察される。図１４から理解されるように、表示面５１からの光は、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向Ｄ２４２、Ｄ２４３、Ｄ２４４に向かって単位レンズ３０から出射していくように、当該単位レンズ３０にて屈折される。このため、単位レンズ３０が設けられていない場合よりもより広い視野角となる第２角度範囲ＡＲ２から、表示面５１を観察することができる。
【００９７】
一方、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向から単位レンズ３０に入射する光Ｌ２５２、Ｌ２５３、Ｌ２５４は、レンズ面３１の集光作用によって、単位レンズ３０の光軸ｏｄよりも第１軸方向ｄ１における他側に位置する光透過領域６０を通過するように集められる。図１５から理解されるように、法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した方向から単位レンズ３０に入射する光Ｌ２５２、Ｌ２５３、Ｌ２５４は、表示要素５０に入射しないように単位レンズ３０にて集光される。この場合、単位レンズ３０が設けられていない場合よりも広い採光範囲となる第１角度範囲ＡＲ１から採光パネル１０に入射する光Ｌ２５４を、光透過領域６０から屋内に取り込むことができる。
【００９８】
以上のように本実施の形態によれば、第１軸方向ｄ１に配列された複数の単位レンズ３０と、複数の単位レンズ３０に対応して配列された複数の表示要素５０と、を備え、表示要素５０は、当該表示要素５０に対応する単位レンズ３０に対向して位置する表示面５１を有し、或る方向から単位レンズ３０に入射した光は、隣り合う２つの表示要素５０の間に位置する光透過領域６０を通過し、或る方向とは異なる別の方向から単位レンズ３０を観察すると、表示面５１が観察される。このような採光パネル１０によれば、或る角度範囲ＡＲ１内の方向から単位レンズ３０に入射した光を、隣り合う２つの表示要素５０の間に位置する光透過領域６０を通過させるように集めることができる。このため、或る角度範囲ＡＲ１内の方向から採光パネル１０に入射した多くの光を屋内に取り込むことができる。一方、或る角度範囲ＡＲ１とは異なる別の角度範囲ＡＲ２内の方向から単位レンズ３０を観察すると、レンズ面３１のレンズ作用によって、表示面５１を視認することができる。したがって、外光の入射する方向と、観察者によって観察されることが想定される方向とが異なる場合に、本実施の形態の採光パネル１０は、多くの外光を屋内に取り込むと共に、表示面の視認性をも確保することが可能となる。
【００９９】
また、本実施の形態によれば、各表示要素５０の表示面５１は、採光パネル１０の法線方向ｎｄに対して直交している。この場合、本体部４０の第２主面４０ｂに表示要素５０を貼り付けることで採光パネル１０を作製することができることから、採光パネル１０を効率良く製造することができる。
【０１００】
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。
【符号の説明】
【０１０１】
１０   採光パネル
１０ａ 表面
１０ｂ 裏面
１３   表示対象
２０   光制御シート
２５   レンズ部
３０   単位レンズ
３１   レンズ面
３２ａ 先端部
３２ｂ 基端部
３８   接続面
４０   本体部
４０ａ 第１主面
４０ｂ 裏面
５０   表示要素
５１   表示面
５２   一端部
５３   他端部
６０   光透過領域
６１   採光面
７０   偏向層
７１   偏向要素
８０   光散乱層
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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