(57)【要約】【課題】鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を明るく照明することが可能な太陽光採光システムを提供する。【解決手段】太陽光採光システム１は、太陽光を取り込んで所定の空間、例えば部屋９２に導くものである。太陽光採光システム１は、取り込んだ太陽光の部屋９２への出射方向を反射によって調整する光路調整手段３０を備える。光路調整手段３０は、当該太陽光採光システム１から部屋９２への出射光が、鉛直方向に対して傾斜した方向に光度のピークを持つように、取り込まれた太陽光を反射して導く。【選択図】図１
2015128008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を取り込んで所定の空間に導く太陽光採光システムであって、
取り込んだ太陽光の前記空間への出射方向を反射によって調整する光路調整手段を備え、
前記光路調整手段は、当該太陽光採光システムから前記空間への出射光が、鉛直方向に対して傾斜した方向に光度のピークを持つように、取り込まれた太陽光を反射して導く、太陽光採光システム。
【請求項２】
当該太陽光採光システムから前記空間への出射光が、鉛直方向に対して傾斜した複数の方向に光度のピークを持つ、請求項１に記載の太陽光採光システム。
【請求項３】
前記光路調整手段は、反射回数に応じて、取り込まれた太陽光の前記空間への出射方向を調整する、請求項１または２に記載の太陽光採光システム。
【請求項４】
前記光路調整手段は、取り込まれた太陽光を前記空間に導く導光路を形成する複数の調整要素を含み、
前記調整要素は、鉛直方向と非平行な一方向において前記導光路を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに反射面を形成されており、
各調整要素は、前記反射面での反射により、前記導光路に入射してきた光を導光する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の太陽光採光システム。
【請求項５】
前記光路調整手段は、鉛直方向と非平行な一方向に対向する一対の反射面を有した複数の調整要素を含み、
各調整要素は、前記反射面での反射により入射してきた光を導光する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の太陽光採光システム。
【請求項６】
前記一方向に対向して位置する前記反射面の離間間隔に対する、鉛直方向に沿った前記反射面の長さの比が、前記複数の調整要素に含まれる１つの調整要素と少なくとも１つの他の調整要素との間で、異なっている、請求項４または５に記載の太陽光採光システム。
【請求項７】
前記複数の調整要素の一部は、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向から導光路内に入射した太陽光を、前記一方向に対向して位置する前記反射面の間で奇数回反射させて、当該導光路から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射させ、
前記複数の調整要素の別の一部は、鉛直方向に対して一側に傾斜した前記方向から導光路内に入射した太陽光を、前記一方向に対向して位置する前記反射面の間で偶数回反射させて、当該導光路から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射させる、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の太陽光採光システム。
【請求項８】
太陽光を取り込み、取り込んだ太陽光を前記光路調整手段に送る反射促進手段をさらに備え、
前記反射促進手段は、取り込んだ太陽光の前記光路調整手段での反射回数を増大させるように、当該太陽光を偏向させる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の太陽光採光システム。
【請求項９】
前記反射促進手段と前記光路調整手段との間を延びるようにして、前記反射促進手段と前記光路調整手段とに接続された導光手段をさらに備え、
前記導光手段は、前記反射促進手段によって取り込まれた太陽光を前記光路調整手段に導く、請求項８に記載の太陽光採光システム。
【請求項１０】
前記導光手段は、前記調整要素の前記反射面に平行に延びるダクトを含み、
前記ダクトの内面は、光を鏡面反射する機能を有している、請求項９に記載の太陽光採光システム。
【請求項１１】
前記反射促進手段は、板状の採光本体部と、前記採光本体部に設けられ、当該採光本体部から突出する複数の採光単位プリズム要素と、を含む採光シートを有している、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の太陽光採光システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載された太陽光採光システムと、
前記空間内に配置された展示装置と、を備え、
前記太陽光採光システムから前記空間への出射光が、前記展示装置に向かう方向に光度のピークを持つ、展示システム。
【請求項１３】
前記展示装置に対向して配置された第２展示装置をさらに備え、
前記展示装置及び前記第２展示装置は、前記太陽光採光システムから前記空間への出射光が出射される出光面の鉛直方向における下方となる位置を間に挟むようにして配置され、
前記太陽光採光システムから前記空間への出射光が、前記第２展示装置に向かう方向に第２の光度のピークを持つ、請求項１２に記載の展示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光を採光する太陽光採光システムに係り、とりわけ、鉛直方向に対して傾斜した方向を明るく照明可能な太陽光採光システムに関する。また、本発明は、この太陽光採光システムを備えた展示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、店舗の屋上または天井から太陽光を採光する「天窓構造」あるいは「トップライト構造」とも呼ばれる太陽光採光システムの開発が進められている。太陽光採光システムは、ＣＯ２の削減に寄与し、また直接的に省エネルギーを実現することができるシステムとして、注目を浴びている。
【０００３】
特許文献１に記載の太陽光採光システムは、屋根に設置された採光手段と、採光手段で採光された太陽光を出射する出射面を有する光路調整手段と、を有している。出射面は、光拡散板として構成されている。このため、特許文献１に記載の太陽光採光システムによれば、店舗内の空間の広範囲をムラなく照らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−２９５８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、店舗には、互いに離間して複数の商品棚が並べられ、隣り合う商品棚の間に通路が設けられている。商品棚に並べられた商品を視やすくし、以て、顧客が商品を買い求めやすくするためには、太陽光採光システムから店舗内の空間へ、鉛直方向に対して傾斜した光を多く出射して、通路よりも商品棚を明るく照明した方が好ましい。しかしながら、従来の太陽光採光システムの出射面は、光拡散板として構成されているため、店舗内の空間の広範囲をムラなく照らしてしまう。したがって、従来の太陽光採光システムでは、通路よりも商品棚を明るく照明することはできない。
【０００６】
なお、店舗に限られず、例えば事務所や住宅等の一般の建物においても、太陽光採光システムから建物内の空間へ、鉛直方向に対して傾斜した光を多く出射して、床よりも壁を明るく照明する方が好ましい場合がある。
【０００７】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を明るく照明することが可能な太陽光採光システム及びこの太陽光採光システムを備えた展示システム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】
【０００８】
本発明による太陽光採光システムは、太陽光を取り込んで所定の空間に導く太陽光採光システムであって、
取り込んだ太陽光の前記空間への出射方向を反射によって調整する光路調整手段を備え、
前記光路調整手段は、当該太陽光採光システムから前記空間への出射光が、鉛直方向に対して傾斜した方向に光度のピークを持つように、取り込まれた太陽光を反射して導く。
【０００９】
本発明による太陽光採光システムにおいて、当該太陽光採光システムから前記空間への出射光が、鉛直方向に対して傾斜した複数の方向に光度のピークを持ってもよい。
【００１０】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記光路調整手段は、反射回数に応じて、取り込まれた太陽光の前記空間への出射方向を調整してもよい。
【００１１】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記光路調整手段は、鉛直方向と非平行な一方向に対向する一対の反射面を有した複数の調整要素を含み、
各調整要素は、前記反射面での反射により入射してきた光を導光してもよい。
【００１２】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記光路調整手段は、取り込まれた太陽光を前記空間に導く導光路を形成する複数の調整要素を含み、
前記調整要素は、鉛直方向と非平行な一方向において前記導光路を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに反射面を形成されており、
各調整要素は、前記反射面での反射により、前記導光路に入射してきた光を導光してもよい。
【００１３】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記一方向に対向して位置する前記反射面の離間間隔に対する、鉛直方向に沿った前記反射面の長さの比が、前記複数の調整要素に含まれる１つの調整要素と少なくとも１つの他の調整要素との間で、異なっていてもよい。
【００１４】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記複数の調整要素の一部は、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向から導光路内に入射した太陽光を、前記一方向に対向して位置する前記反射面の間で奇数回反射させて、当該導光路から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射させ、
前記複数の調整要素の別の一部は、鉛直方向に対して一側に傾斜した前記方向から導光路内に入射した太陽光を、前記一方向に対向して位置する前記反射面の間で偶数回反射させて、当該導光路から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射させてもよい。
【００１５】
本発明による太陽光採光システムにおいて、太陽光を取り込み、取り込んだ太陽光を前記光路調整手段に送る反射促進手段をさらに備え、
前記反射促進手段は、取り込んだ太陽光の前記光路調整手段での反射回数を増大させるように、当該太陽光を偏向させてもよい。
【００１６】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記反射促進手段と前記光路調整手段との間を延びるようにして、前記反射促進手段と前記光路調整手段とに接続された導光手段をさらに備え、
前記導光手段は、前記反射促進手段によって取り込まれた太陽光を前記光路調整手段に導いてもよい。
【００１７】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記導光手段は、前記調整要素の前記反射面に平行に延びるダクトを含み、
前記ダクトの内面は、光を鏡面反射する機能を有していてもよい。
【００１８】
本発明による太陽光採光システムにおいて、前記反射促進手段は、板状の採光本体部と、前記採光本体部に設けられ、当該採光本体部から突出する複数の採光単位プリズム要素と、を含む採光シートを有していてもよい。
【００１９】
本発明による展示システムは、前記いずれかの特徴を有する太陽光採光システムと、
前記空間内に配置された展示装置と、を備え、
前記太陽光採光システムから前記空間への出射光が、前記展示装置に向かう方向に光度のピークを持つ。
【００２０】
本発明による展示システムにおいて、前記展示装置に対向して配置された第２展示装置をさらに備え、
前記展示装置及び前記第２展示装置は、前記太陽光採光システムから前記空間への出射光が出射される出光面の鉛直方向における下方となる位置を間に挟むようにして配置され、
前記太陽光採光システムから前記空間への出射光が、前記第２展示装置に向かう方向に第２の光度のピークを持ってもよい。
【００２１】
本発明による第１の光路調整装置は、取り込まれた光を所定の空間に導く導光路を形成する複数の調整要素を含み、
前記調整要素は、一方向において前記導光路を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに反射面を形成されており、
各調整要素は、前記反射面での反射により、前記導光路に入射してきた光を導光する。
【００２２】
本発明による第２の光路調整装置は、一方向に対向する一対の反射面を有した複数の調整要素を含み、
各調整要素は、前記反射面での反射により入射してきた光を導光するようになっている。
【００２３】
本発明による第１または第２の光路調整装置によれば、光路調整装置から所定の空間への出射光が、前記一方向を含む平面内において複数の方向に光度のピークを持つように、光路調整装置に取り込まれた太陽光を反射して導くことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、太陽光採光システムから所定の空間への出射光が、鉛直方向に対して傾斜した方向に光度のピークを持つように、太陽光採光システムに取り込まれた太陽光を反射して導くため、鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を明るく照明することができる。また、本発明によれば、太陽光採光システムに取り込まれた太陽光を利用するため、省エネルギー及びＣＯ２の削減に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態を説明するための図であって、太陽光採光システムが取り付けられた展示システムを模式的に示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示す太陽光採光システムの光路調整手段を拡大して示す正面図である。
【図３】図３は、ある時間帯での、鉛直方向及び第１方向の両方に平行な面内の各方向から計測された、太陽光採光システムから部屋内への出射光の光度の分布を示すグラフである。
【図４】図４は、ある時間帯での、鉛直方向及び第２方向の両方に平行な面内の各方向から計測された、太陽光採光システムから部屋内への出射光の光度の分布を示すグラフである。
【図５】図５は、光路調整手段の調整要素の他の形態を説明するための図であって、調整要素の導光路の軸方向に直交する断面において当該調整要素を示す断面図である。
【図６】図６は、光路調整手段の調整要素のさらに他の形態を説明するための図であって、調整要素の導光路の軸方向に直交する断面において当該調整要素を示す断面図である。
【図７】図７は、図２に対応する図であって、光路調整手段の他の構成例を示す正面図である。
【図８】図８は、図１に対応する図であって、本発明の第２の実施の形態による太陽光採光システムが取り付けられた展示システムを模式的に示す縦断面図である。
【図９】図９は、図８に示す太陽光採光システムの要部を示す概略斜視図である。
【図１０】図１０は、図８に示す太陽光採光システムの反射促進手段を示す正面図である。
【図１１】図１１は、実施例としてシミュレーション対象とした太陽光採光システムのモデルを示す斜視図であり、（ａ）は、太陽光採光システムが取り付けられた建物を模式的に示す図であり、（ｂ）は、太陽光採光システムの要部を示す図である。
【図１２】図１２は、比較例としてシミュレーションした太陽光採光システムのモデルを示す斜視図であり、（ａ）は、太陽光採光システムが取り付けられた建物を模式的に示す図であり、（ｂ）は、太陽光採光システムの要部を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１に示すモデルに対して、反射促進手段に入射した光量に対する、各調査対象となる平面に到達する光の光量の割合を実際にシミュレーションした結果を示す図である。このうち、図１１（ａ）は、冬至の南中時における太陽の位置の条件にてシミュレーションした図であり、図１１（ｂ）は、春分の南中時における太陽の位置の条件にてシミュレーションした図であり、図１１（ｃ）は、夏至の南中時における太陽の位置の条件にてシミュレーションした図である。
【図１４】図１４は、図１２に示すモデルに対して、反射促進手段に入射した光量に対する、各調査対象となる平面に到達する光の光量の割合を実際にシミュレーションした結果を示す図である。このうち、図１４（ａ）は、冬至の南中時における太陽の位置の条件にてシミュレーションした図であり、図１４（ｂ）は、春分の南中時における太陽の位置の条件にてシミュレーションした図であり、図１４（ｃ）は、夏至の南中時における太陽の位置の条件にてシミュレーションした図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
≪第１の実施の形態≫
以下、図面を参照して本発明の第１の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。図１〜図７は、本発明による第１の実施の形態及びその変形例を説明するための図である。このうち、図１は、太陽光採光システム及び展示システムの全体構成を説明するための図である。
【００２７】
図１に示す太陽光採光システム１は、太陽光を取り込んで、取り込んだ太陽光を所定の空間、例えば部屋９２に導くものである。太陽光採光システム１は、取り込んだ太陽光の部屋９２への出射方向を反射によって調整する光路調整手段３０を備えている。以下に説明する例では、図１に示すように、光路調整手段３０が建物９０の屋根９１に取り付けられ、屋外からの太陽光が光路調整手段３０を介して壁９４で区画された部屋９２に天井から導かれるようになっている。
【００２８】
このような太陽光採光システム１によれば、光路調整手段３０で光路を調整した光を室内照明光として用いることができる。すなわち、この太陽光採光システム１を用いることにより、省エネルギーを直接的に実現することができ、また、ＣＯ２の削減にも貢献し得る。とりわけ、ここで説明する太陽光採光システム１によれば、以下に詳述するように、鉛直方向に対して傾斜した方向を安定して明るく照明することができる。以下では、図２を参照して、このような太陽光採光システム１を構成する光路調整手段３０について説明していく。
【００２９】
図２は、光路調整手段３０を拡大して示す正面図である。光路調整手段３０は、鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を安定して明るく照明するために設けられている。本実施の形態の光路調整手段３０は、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した方向に光度のピークを持つように、取り込まれた太陽光を反射して導く。
【００３０】
図２に示すように、光路調整手段３０は、太陽光採光システム１に取り込まれた太陽光を部屋９２に導く導光路３２を形成する複数の調整要素３１を含んでいる。各調整要素３１の導光路３２は、取り込まれた太陽光の光路を反射によって調整しながら、当該太陽光を部屋９２内に導くよう構成されている。このため、各調整要素３１は、鉛直方向と非平行な一方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに反射面３３を形成されている。具体的には、各調整要素３１は、鉛直方向と非平行な一方向に対向する一対の反射面３３を有している。これにより、各調整要素３１は、反射面３３での反射によって、導光路３２に入射してきた光を導光するようになっている。以下の説明では、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌを、鉛直方向に対して第１方向ｄ１の一側及び他側に傾斜した２つの方向に光度のピークを持つように調整する光路調整手段３０について詳述する。
【００３１】
図２に示すように、複数の調整要素３１は、配列方向に沿って並べられている。本実施の形態では、調整要素３１の配列方向は、南北を直線状に結ぶ第１方向ｄ１と平行となっている。図示する例では、複数の調整要素３１は、水平面に平行な面内に配列されているが、このような例に限定されず、複数の調整要素３１は、水平面に対して傾斜した面内に配列されていてもよい。
【００３２】
図２に示すように、各調整要素３１において、反射面３３がそれぞれ形成された一対の部分の対向する方向、すなわち、一対の反射面３３の対向する方向は、典型的には、当該調整要素３１の配列方向に沿った方向となる。したがって、各調整要素３１の反射面３３の対向する方向は、南北を直線状に結ぶ第１方向ｄ１となす角度の方が、東西を直線状に結ぶ第２方向ｄ２となす角度よりも小さくなっている。図示する例では、各調整要素３１の一対の反射面３３は、当該調整要素３１の配列方向、すなわち第１方向ｄ１に対向している。
【００３３】
各反射面３３は、第１方向ｄ１に直交する平面と平行な面として形成されている。ただし、反射面３３は、必ずしも平面である必要はなく、曲面であってもよい。各反射面３３は、第２方向ｄ２に長手方向をもち、鉛直方向にも所定の長さをもっている。
【００３４】
一方、各調整要素３１の導光路３２は、当該調整要素３１の一対の反射面３３の間に規定される。したがって、各調整要素３１の導光路３２も、第２方向ｄ２に長手方向を持ち、鉛直方向にも所定の長さをもっている。
【００３５】
ここで、第１方向ｄ１に対向して位置する反射面３３の離間間隔をｗとし、鉛直方向に沿った反射面３３の長さをｓとする。太陽光採光システム１では、対向して位置する反射面３３の離間間隔ｗに対する、鉛直方向に沿った反射面３３の長さｓの比が、複数の調整要素３１に含まれる１つの調整要素３１と少なくとも１つの他の調整要素３１との間で、異なっている。このように、反射面３３の離間間隔ｗに対する反射面３３の長さｓの比を調整することにより、対向して位置する反射面３３の間で反射される太陽光の反射回数を調整することができ、反射回数に応じて太陽光の部屋９２への出射方向を調整することができる。具体的には、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向から導光路３２内に入射した太陽光Ｌ２１が、第１方向ｄ１に対向して位置する反射面３３の間で奇数回反射すると、当該導光路３２から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射する。一方、鉛直方向に対して一側に傾斜した前記方向から導光路３２内に入射した太陽光Ｌ２２が、第１方向ｄ１に対向して位置する反射面３３の間で偶数回反射すると、当該導光路３２から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射する。
【００３６】
本実施の形態では、反射面３３の離間間隔ｗと反射面３３の長さｓとの少なくとも一方が、複数の調整要素３１に含まれる１つの調整要素３１と少なくとも１つの他の調整要素３１との間で異なっている。これにより、反射面３３の離間間隔ｗに対する反射面３３の長さｓの比を調整している。以下の説明では、各調整要素３１の反射面３３の長さｓを一定とし、各調整要素３１の反射面３３の離間間隔ｗを調整することにより、反射面３３の離間間隔ｗに対する反射面３３の長さｓの比を調整した例を用いて説明する。
【００３７】
本実施の形態では、対向して位置する反射面３３の離間間隔ｗは、当該調整要素３１が配置された第１方向ｄ１における位置に応じて変化していく。具体的には、第１方向ｄ１における一側及び他側の中間となる位置に配置された調整要素３１において、対向して位置する反射面３３の離間間隔ｗが最も狭い。そして、当該中間となる位置から一側または他側寄りに配置された調整要素３１ほど、対向して位置する反射面３３の離間間隔ｗが大きくなっている。このように各調整要素３１の反射面３３の離間間隔ｗを徐々に変化させることにより、季節や時間帯に応じて太陽の入射方向が変化しても、太陽光を対向する反射面３３の間で奇数回反射させて、導光路３２から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射させる調整要素３１と、太陽光を対向して位置する反射面３３の間で偶数回反射させて、導光路３２から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射させる調整要素３１と、が統計的に偏り無く存在するようになる。したがって、季節や時間帯に応じて太陽の入射方向が変化しても、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して第１方向ｄ１の一側及び他側に傾斜した２つの方向に安定して光度のピークを形成することができる。
【００３８】
具体的な構成の一例として、このような複数の調整要素３１を含む光路調整手段３０は、板状の透明部材３５と、当該透明部材３５上に、第１方向ｄ１に沿って並べて配置された複数の反射部材３６と、を含む光路調整シート３４から構成される。この場合、隣り合う反射部材３６の互いに対向する面３６ａによって、調整要素３１の一対の反射面３３が規定される。また、隣り合う反射部材３６の間に位置する空間３７によって、調整要素３１の導光路３２が規定される。
【００３９】
上記の光路調整手段３０を構成する透明部材３５は、入光側面３５ａ及び出光側面３５ｂを含む平板として形成され、一定の厚みを有している。透明部材３５の入光側面３５ａに、各反射部材３６が接合されている。一方、透明部材３５の出光側面３５ｂによって、光路調整手段３０の出光側面３０ａが形成されている。図示された実施の形態では、光路調整手段３０の出光側面３０ａは、平滑面となっている。なお、ここでいう「平滑」とは、光学的な意味合いでの平滑を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光帯域の透過光が、スネルの法則を満たしながら屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、出光側面７１ｂの十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。
【００４０】
光路調整手段３０を構成する透明部材３５は、例えば、ガラス材料、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等の高い光透過性を有した材料から形成され得る。また、光路調整手段３０を構成する反射部材３６は、光を反射する機能、好ましくは、光を正反射、すなわち鏡面反射する機能を有する部材にて構成され得る。例えば、反射部材３６として、例えば、銀等の高反射率材料によって表面をコートされた金属製板材を用いることができる。
【００４１】
なお、光路調整手段３０を構成する光路調整シート３４の入光側及び出光側の少なくとも一方に、透明シートが積層されてもよい。これにより、光路調整手段３０の光路調整機能を維持しながら、熱や紫外線、湿度等に対する耐性を光路調整手段３０に付与することができる。好ましくは、光路調整手段３０の光路調整シート３４の入光側及び出光側の両方に、透明シートが積層される。
【００４２】
ただし、光路調整手段３０を構成する透明部材３５は、必ずしも設けられていなくてもよい。この場合、各反射部材３６は、その長手方向における端部（図２における紙面手前側乃至紙面奥側の端部）において、導光手段２０のダクト２１に固定されてもよい。
【００４３】
図３に、ある時間帯での、鉛直方向及び第１方向ｄ１の両方に平行な面内の各方向から計測された透明部材３５の出光側の面３０ｂから出射する光の光度の分布を示す。また、図４に、ある時間帯での、鉛直方向及び第２方向ｄ２の両方に平行な面内の各方向から計測された透明部材３５の出光側の面３０ｂから出射する光の光度の分布を示す。図３及び図４に示すグラフにおいて、横軸に、出光側の面３０ｂから出射する光の光度を計測した方向が、鉛直方向に対してなす角度（°）を示し、縦軸に、この光の光度を計測した方向における光度の値（ｃｄ）を示す。なお、図３及び図４に示すグラフの横軸では、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かう光の光度を計測する場合を正の値で示し、鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かう光の光度を計測する場合を負の値で示す。
【００４４】
図３及び図４に示すグラフから理解されるように、出光側の面３０ｂから出射する光の光度のピークは、鉛直方向に対して第１方向ｄ１の一側及び他側に傾斜した２つの方向となる。図３に示すグラフから理解されるように、出光側の面３０ｂから出射する光の光度の最も大きい値Ｉｖ１を示す方向は、鉛直方向に対して第１方向ｄ１の一側に傾斜した方向である。この出光側の面３０ｂから出射する光の光度の最も大きい値Ｉｖ１を示す方向が鉛直方向となす角度の大きさを配光角α１とする。図４に示すグラフから理解されるように、鉛直方向及び第２方向ｄ２の両方に平行な平面内で、鉛直方向に対して配光角α１の大きさだけ傾斜した方向から計測された出光側の面３０ｂの光度の値Ｉｖ２は、最も大きいピークの値Ｉｖ１の１／２よりも小さい。すなわち、鉛直方向に平行な或る平面内で鉛直方向に対して配光角α１の大きさだけ傾斜した方向から計測される出光側の面３０ｂの光度の値Ｉｖ２が、最も大きい値Ｉｖ１の１／２よりも小さい、という平面が存在する。このような形態によれば、出光側の面３０ｂから鉛直方向に対して配光角α１の大きさだけ傾斜した環状の領域において、明るく照明される領域と、明るく照明されない領域と、が画定される。したがって、明るく照明される位置に照射対象物、例えば展示装置２を配置することにより、照射対象物を選択的に明るく照明することができる。とりわけ、照射対象物として商品棚を配置した場合、商品棚に並べられた商品を視やすくし、以て、顧客が商品を買い求めやすくすることができる。
【００４５】
次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００４６】
上述のように、複数の調整要素３１は、南北を直線状に結ぶ第１方向ｄ１に沿って配列されている。このため、太陽の日周運動およびその季節変動に従って、鉛直方向に対して、第１方向ｄ１における南側となる一側に傾斜した方向から調整要素３１に太陽光が入射する。とりわけ、夏季の昼間の時間帯においては、太陽の高度は比較的高い。このため、太陽光は、鉛直方向に対して一側に大きく傾斜していない方向から光路調整手段３０に入射する。一方、冬季の日中や夏季の朝乃至夕方の時間帯においては、太陽の高度は比較的低い。このため、太陽光は、鉛直方向に対して一側に大きく傾斜した方向から光路調整手段３０に入射する。
【００４７】
光路調整手段３０に入射した太陽光は、調整要素３１の導光路３２内で、反射によってその光路を調整されながら、部屋９２内に案内されていく。本実施の形態では、いずれの季節乃至時間帯においても、光路調整手段３０に入射した太陽光は、対向して位置する反射面３３の間で反射される反射回数に応じて部屋９２への出射方向を調整される。具体的には、図２に示すように、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向から各調整要素３１の導光路３２内に入射した太陽光Ｌ２１が、対向して位置する反射面３３の間で奇数回反射すると、導光路３２から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射する。また、鉛直方向に対して一側に傾斜した前記方向から各調整要素３１の導光路３２内に入射した太陽光Ｌ２２が、対向して位置する反射面３３の間で偶数回反射すると、導光路３２から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射する。この結果、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌの光度のピークが、鉛直方向に対して傾斜した２つの方向となるように形成される。これにより、光路調整手段３０の出光側面３０ａの中央から光の光度のピークとなる方向に沿った位置に配置された照射対象物２、３が選択的に明るく照明される。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によれば、光路調整手段３０は、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した方向に光度のピークを持つように、取り込まれた太陽光を反射して導く。このような形態によれば、鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を明るく照明することができる。したがって、明るく照明される領域に照射対象物を配置することにより、照射対象物を選択的に明るく照明することができる。とりわけ、照射対象物として商品棚を配置した場合、商品棚に並べられた商品を視やすくし、以て、顧客が商品を買い求めやすくすることができる。
【００４９】
また、本実施の形態によれば、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した複数の方向に光度のピークを持つ。このような形態によれば、鉛直方向に対して傾斜した複数の方向を明るく照明することができる。したがって、明るく照明される各領域に照射対象物を配置することにより、照射対象物を選択的に明るく照明することができる。とりわけ、照射対象物として商品棚を配置した場合、商品棚に並べられた商品を視やすくし、以て、顧客が商品を買い求めやすくすることができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、光路調整手段３０は、少なくとも鉛直方向に長さを持つ導光路３２を形成する複数の調整要素３１を含み、調整要素３１は、鉛直方向と非平行な一方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに反射面３３を形成されており、各調整要素３１は、反射面３３での反射により、導光路３２に入射してきた光を導光するようになっている。このような形態によれば、各調整要素３１の導光路３２に入射してきた光の部屋９２への出射方向を、他の調整要素３１の導光路３２に入射してきた光とは独立して、調整することができる。さらに、前記一方向に対向して位置する反射面３３の離間間隔に対する、鉛直方向に沿った反射面３３の長さの比を、複数の調整要素３１に含まれる１つの調整要素３１と少なくとも１つの他の調整要素３１との間で、異ならせることにより、対向して位置する反射面３３の間で反射される太陽光の反射回数を調整することができ、反射回数に応じて太陽光の部屋９２への出射方向を調整することができる。このため、取り込んだ太陽光の部屋９２への出射方向を簡易な機構で容易に調整することができる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、複数の調整要素３１の一部は、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向から導光路３２内に入射した太陽光Ｌ２１を、対向して位置する反射面３３の間で奇数回反射させて、当該導光路３２から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射させ、複数の調整要素３１の別の一部は、鉛直方向に対して一側に傾斜した前記方向から導光路３２内に入射した太陽光Ｌ２２を、対向して位置する反射面３３の間で偶数回反射させて、当該導光路３２から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射させる。このような形態によれば、鉛直方向よりも鉛直方向に対して一側及び他側に傾斜した２つの方向を安定して明るく照明する光路調整手段３０を、構造の複雑化を回避しながら容易に実現することができる。
【００５２】
ところで、図１には、上述した機能をもつ太陽光採光システム１を、展示システム１００に適用した例が示されている。展示システム１００は、部屋９２内に配置された展示装置２と、当該展示装置２と間隔を空けて当該展示装置２に対向して配置された第２展示装置３と、を備えている。展示装置２及び第２展示装置３は、光路調整手段３０の出光側面３０ａの鉛直方向における下方となる位置を間に挟むようにして配置されている。光路調整手段３０の出光側面３０ａの鉛直方向における下方となる位置には、通路９３が設けられており、通路９３は、展示装置２と第２展示装置３とに挟まれている。さらに、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、展示装置２に向かう方向に第１の光度のピークを持ち、第２展示装置３に向かう方向に第２の光度のピークを持つ。
【００５３】
このような展示システム１００によれば、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、展示装置２、３に向かう方向に光度のピークを持つため、展示装置２、３を選択的に明るく照明することができる。これにより、展示装置２、３に並べられた展示品を視やすくするとともに、展示品を目立たせることができる。
【００５４】
さらに、展示システム１００によれば、展示装置２及び第２展示装置３は、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが出射される出光側面３０ａの鉛直方向における下方となる位置を間に挟むようにして配置され、出射光Ｌが、第２展示装置３に向かう方向に第２の光度のピークを持っている。この場合、互いに間隔を空けて対向する展示装置２及び第２展示装置３の各々を明るく照明すると共に、当該一対の展示装置２、３の間に設けられた通路９３を相対的に暗くすることができる。この結果、太陽光採光システム１に取り込まれた太陽光を有効に活用することができる。
【００５５】
とりわけ、展示装置２及び第２展示装置３を効果的に照明する観点から、対向して位置する反射面３３の対向する方向が、展示装置２と第２展示装置３との対向する方向に対してなす角度の大きさは、０°以上且つ４５°未満となることが好ましい。図１において、対向して位置する反射面３３の対向する方向は、展示装置２と第２展示装置３との対向する方向に平行となっている。
【００５６】
≪第１の実施の形態の変形例≫
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こととし、重複する説明を省略する。
【００５７】
上述した実施の形態では、光路調整手段３０の出光側面３０ａ、すなわち透明部材３５の出光側面３５ｂが平滑面で形成されている例を示したが、出光側面３０ａの構成は、上述した構成に限定されない。出光側面３０ａから出射する光の光度のピークが鉛直方向に対して傾斜した方向となる範囲で、出光側面３０ａに拡散機能を付与してもよい。好ましくは、出光側面３０ａから出射する光の光度の最も大きい値Ｉｖ１を示す方向が鉛直方向となす角度の大きさを配光角α１としたときに、鉛直方向に平行な或る平面内で鉛直方向に対して配光角α１の大きさだけ傾斜した方向から計測される出光側面３０ａの光度の値Ｉｖ２が、光度の最も大きい値Ｉｖ１の１／２よりも小さい、という平面が存在する範囲で出光側面３０ａに拡散機能を付与するのがよい。例えば出光側面３０ａにエンボス加工により凹凸を形成することにより、出光側面３０ａの拡散機能が得られる。あるいは、出光側面３０ａに拡散機能を付与する例に限定されず、光路調整手段３０の透明部材３５に拡散成分を分散させて、光路調整手段３０に拡散機能を付与してもよい。さらに別の例として、光路調整手段３０の出光側に、さらに拡散シートを設けてもよい。
【００５８】
また、上述した実施の形態では、図３に示すように、調整要素３１が第１方向ｄ１に沿って配列され、調整要素３１は、鉛直方向と非平行な一方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに反射面３３を形成されている例を示したが、調整要素３１の形態は、このような例に限定されない。図５及び図６に、調整要素３１の他の形態を示す。図５に示す例では、複数の調整要素３１は、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に沿って二次元配列されている。言い換えると、複数の調整要素３１を第１方向ｄ１に並べた調整要素群が、第２方向ｄ２に並べて配置されている。各調整要素３１は、鉛直方向と非平行な一方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに形成された反射面３３ａと、前記一方向と直交する方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに形成された反射面３３ｂと、を有している。すなわち、４つの反射面３３ａ、３３ｂは、鉛直方向に延びる導光路３２の中心軸Ａｘに対して４回対称に配置されている。この場合、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した４つの方向に光度のピークを持つ。
【００５９】
あるいは、図６に示す例では、複数の調整要素３１は、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に沿って二次元配列されている。言い換えると、複数の調整要素３１を第１方向ｄ１に並べた調整要素群が、第２方向ｄ２に並べて配置されている。各調整要素３１は、鉛直方向と非平行な一方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに形成された反射面３３ａと、前記一方向に対して６０°傾斜した方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに形成された反射面３３ｂと、前記一方向に対して１２０°傾斜した方向において導光路３２を挟んで対向する一対の部分のそれぞれに形成された反射面３３ｃと、を有している。すなわち、６つの反射面３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、鉛直方向に延びる導光路３２の中心軸Ａｘに対して６回対称に配置されている。この場合、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した６つの方向に光度のピークを持つ。このように、任意の偶数の数の反射面が、鉛直方向に延びる導光路３２の中心軸Ａｘに対して当該任意の偶数回対称に配置されていてもよい。この場合、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した前記任意の偶数の方向に光度のピークを持つ。
【００６０】
あるいは、図示を省略するが、任意の奇数の数の反射面が、鉛直方向に延びる導光路３２の中心軸Ａｘに対して当該任意の奇数回対称に配置されていてもよい。この場合、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した前記任意の奇数の方向に光度のピークを持つ。
【００６１】
あるいは、図示を省略するが、各調整要素３１は、導光路を取り囲むように環状に形成された反射面を有していてもよい。つまり、反射面を構成する反射部材が、中空の円筒状の部材にて構成されていてもよい。この場合、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した任意の方向に光度のピークを持つ。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、図２に示すように、各調整要素３１の反射面３３の長さｓを一定とし、各調整要素３１の一対の反射面３３の離間間隔ｗを調整することにより、一対の反射面３３の間で反射される反射回数を調整する例を示したが、反射回数を調整する形態は、このような例に限定されない。図７に、反射面３３の他の例を示す。図７に示す例では、各調整要素３１の反射面３３の長さｓを調整し、各調整要素３１の一対の反射面３３の離間間隔ｗを一定としている。具体的には、複数の調整要素３１のうちの一の調整要素３１の反射面３３の鉛直方向に沿った長さｓが、少なくとも１つの他の調整要素３１の反射面３３の長さｓと異なっている。このように反射面３３の長さｓを調整することにより、一対の反射面３３の間で反射される反射回数を調整することができ、反射回数に応じて太陽光の部屋９２への出射方向を調整することができる。
【００６３】
本実施の形態では、調整要素３１の反射面３３の長さｓは、当該調整要素３１が配置された第１方向ｄ１における位置に応じて変化していく。具体的には、第１方向ｄ１における一側及び他側の中間となる位置に配置された調整要素３１において、反射面３３の長さｓが最も長い。そして、当該中間となる位置から一側または他側寄りに配置された調整要素３１ほど、反射面３３の長さｓが短くなっている。このように各調整要素３１の反射面３３の長さｓを徐々に変化させることにより、季節や時間帯に応じて太陽の入射方向が変化しても、太陽光Ｌ２１を一対の反射面３３の間で奇数回反射させて、導光路３２から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射させる複数の調整要素３１と、太陽光Ｌ２２を一対の反射面３３の間で偶数回反射させて、導光路３２から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射させる複数の調整要素３１と、が統計的に偏り無く存在するようになる。したがって、季節や時間帯に応じて太陽の入射方向が変化しても、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して第１方向ｄ１の一側及び他側に傾斜した２つの方向に安定して光度のピークを形成することができる。
【００６４】
なお、１つの調整要素３１に含まれる一対の反射面３３の長さｓを比較すると、図７に示す例では、第１方向ｄ１における一側及び他側の中間となる位置に近接して配置された反射面３３の方が、鉛直方向に沿った長さｓが長い。
【００６５】
≪第２の実施の形態≫
次に、図８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８は、本発明の第２の実施の形態による太陽光採光システム１が取り付けられた展示システム１００を模式的に示す縦断面図である。図８を参照して説明する第２の実施の形態は、太陽光採光システム１が、太陽光を取り込んで光路調整手段３０に送る反射促進手段１０と、反射促進手段１０と光路調整手段３０との間を延びる導光手段２０と、をさらに備えている点で、第１の実施の形態と異なるが、その他の構成は、第１の実施の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。
【００６６】
図８に示すように、太陽光採光システム１は、太陽光を取り込む反射促進手段１０と、反射促進手段１０によって取り込まれた太陽光の部屋９２への出射方向を反射によって調整する光路調整手段３０と、反射促進手段１０と光路調整手段３０との間を延びるようにして、反射促進手段１０と光路調整手段３０とに接続された導光手段２０と、を備えている。以下に説明する例では、図８に示すように、建物９０の屋根９１から導光手段２０が延び出して、当該延び出した先端に反射促進手段１０が支持されている。そして、反射促進手段１０で採光された光は、導光手段２０を介して光路調整手段３０まで案内される。以下、このような太陽光採光システム１をなす各構成要素について詳述していく。
【００６７】
先ず、反射促進手段１０について図９及び図１０を参照して説明する。図９は、太陽光採光システム１の要部を示す概略斜視図である。図１０は、図８に示す太陽光採光システム１の反射促進手段１０を示す正面図である。反射促進手段１０は、季節や時間帯に応じて入射方向が変動する太陽光を取り込み、取り込んだ太陽光を光路調整手段３０に送るようになっている。上述のように、図８に示す太陽光採光システム１では、取り込んだ太陽光の部屋９２への出射方向が、光路調整手段３０内での反射回数に応じて調整される。そこで、反射促進手段１０は、取り込んだ太陽光の光路調整手段３０での反射回数を増大させるよう、当該太陽光の進行方向を偏向させるよう構成されている。とりわけ、図８に示す反射促進手段１０は、水平面に平行となるように配置されている。そして、図８に示す反射促進手段１０は、太陽光採光システム１に入射する太陽光が、光路調整手段３０によって有効に反射させられるように、当該太陽光を鉛直方向に対してなす角度が大きくなるように偏向させるようになっている。
【００６８】
具体的な構成として、図９及び図１０に示すように、反射促進手段１０は、シート状の本体部１２と、本体部１２に設けられ、当該本体部１２から突出する複数の単位プリズム要素１３と、を含む採光シート１１を有している。
【００６９】
なお、本明細書における「単位プリズム」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを意味し、呼称の違いのみに基づいて、「単位要素」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」といった要素から区別されるものではない。
【００７０】
このうち、本体部１２は、入光側面１２ａ及び出光側面１２ｂを含むシートとして形成され、一定の厚みを有している。本体部１２は、単位プリズム要素１３とともに、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等の高い光透過性を有した樹脂から形成され得る。一例として、本体部１２及び単位プリズム要素１３をなす樹脂の屈折率は、１．４５〜１．６５程度に調整される。
【００７１】
単位プリズム要素１３は、取り込んだ太陽光の光路調整手段３０での反射回数を増大させるよう、当該太陽光を偏向させる機能をもつ。本実施の形態では、単位プリズム要素１３は、太陽光採光システム１に入射する太陽光の進行方向を、鉛直方向に平行な調整要素３１の反射面３３に対してなす角度が大きくなるように変更させるよう構成されている。図９に示すように、複数の単位プリズム要素１３は、本体部１２の出光側面１２ｂ上に隙間無く設けられている。複数の単位プリズム要素１３は、本体部１２の出光側面１２ｂ上に、本体部１２のシート面１２ｃ内を直線状に延びる配列方向に沿って並べて配列されている。本実施の形態では、単位プリズム要素１３の配列方向が調整要素３１の反射面３３の対向する一方向、すなわち第１方向ｄ１となす角度は、当該配列方向が調整要素３１の反射面３３の長手方向、すなわち第２方向ｄ２となす角度よりも小さくなっている。図示する例では、単位プリズム要素１３の配列方向は、調整要素３１の反射面３３の対向する一方向、すなわち第１方向ｄ１に平行となっている。
【００７２】
ここで、本明細書において、「シート面」とは、対象となるシート状（フィルム状、板状）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（フィルム状部材、板状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。以下の説明では、本体部１２のシート面１２ｃは、本体部１２の入光側面１２ａ及び出光側面１２ｂと平行となっている。添付された各図において、本体部１２の出光側面１２ｂを、本体部１２のシート面１２ｃとして図示する。
【００７３】
各単位プリズム要素１３は、本体部１２のシート面１２ｃ内を配列方向に交差する方向に延びる長手方向に沿って延びている。本実施の形態では、単位プリズム要素１３の長手方向が調整要素３１の反射面３３の長手方向、すなわち第２方向ｄ２となす角度は、当該単位プリズム要素１３の長手方向が調整要素３１の反射面３３の対向する一方向、すなわち第１方向ｄ１となす角度よりも小さくなっている。図示する例では、単位プリズム要素１３の長手方向は、調整要素３１の反射面３３の長手方向、すなわち第２方向ｄ２に平行となっている。
【００７４】
また、図１０に示すように、各単位プリズム要素１３は、当該単位プリズム要素１３の長手方向、すなわち第２方向ｄ２に直交する断面において、三角形形状となっており、出光側に突出した頂部１３ａを有している。本実施の形態の単位プリズム要素１３は、入射する太陽光Ｌ１１を屈折させ、当該太陽光Ｌ１１の進行方向を、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１に対してなす角度が大きくなるように変更させる機能をもつ。この単位プリズム要素１３による屈折は、単位プリズム要素１３をなす樹脂の屈折率と、単位プリズム要素１３周囲の空気層の屈折率と、の相違に基づく。
【００７５】
図１０に示すように、単位プリズム要素１３は、本体部１２に入射した太陽光Ｌ１１を、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１に対してなす角度が大きくなるように屈折させる屈折面１３ｂと、屈折面１３ｂと本体部１２の出光側面１２ｂとの間を延びる立上面１３ｃと、を含んでいる。図示する例では、屈折面１３ｂが、太陽側となる一側、すなわち南北における南側に面している。また、立上面１３ｃが、太陽の反対側となる他側、すなわち南北における北側に面している。さらに、屈折面１３ｂは、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１に対して他側に傾斜している。
【００７６】
単位プリズム要素１３の屈折面１３ｂが本体部１２のシート面１２ｃに対してなす角度である屈折面角度θ１は、他の単位プリズム要素１３の屈折面角度θ１と等しくなっている。ただし、単位プリズム要素１３の屈折面角度θ１は、他の単位プリズム要素１３の屈折面角度θ１と異なっていてもよい。各単位プリズム要素１３の屈折面角度θ１は、太陽高度の高い季節や時間帯において、特に夏季の昼間において、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１、すなわち鉛直方向に対し小さすぎない傾斜角で光路調整手段３０に太陽光が入射するように、決定される。つまり、各単位プリズム要素１３の屈折面角度θ１を適切に決定することにより、光路調整手段３０へ入射する光の鉛直方向に対する傾斜角度である最低入射角度を、適度な値に設定することができる。一例として、光路調整手段３０の反射面３３で有効に反射させられる観点から、光路調整手段３０へ入射する光の最低入射角度は、例えば３０°以上であることが好ましい。
【００７７】
なお、図１０に示す例では、単位プリズム要素１３の長手方向に直交する断面において、単位プリズム要素１３の屈折面１３ｂと立上面１３ｃとにより三角形形状が規定される例を示したが、このような例に限定されない。単位プリズム要素１３の屈折面１３ｂ及び立上面１３ｃは、湾曲していてもよいし、両者が曲面をなすように繋がっていてもよい。さらに、単位プリズム要素１３の立上面１３ｃは、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１に対して傾いていてもよい。
【００７８】
また、反射促進手段１０の採光シート１１の入光側及び出光側の少なくとも一方に、透明シートがさらに積層されてもよい。これにより、反射促進手段１０の採光機能を維持しながら、熱や紫外線、湿気等に対する耐性を高めることができる。好ましくは、反射促進手段１０の採光シート１１の入光側及び出光側の両方に、透明シートが積層される。
【００７９】
このような反射促進手段１０によって取り込まれた太陽光は、導光手段２０によって光路調整手段３０に導かれる。図８及び図９に示すように、導光手段２０は、軸方向に沿って延びる中空のダクト２１を含んでいる。本実施の形態のダクト２１は、鉛直方向に平行な調整要素３１の反射面３３と平行に延びている。上述のように、ダクト２１は、建物９０の屋根９１から延び出して、当該延び出した上端で反射促進手段１０を支持している。一方、ダクト２１の内面２１ａの下部に囲まれる空間内に、光路調整手段３０が設けられている。
【００８０】
図示する例では、ダクト２１の軸方向に直交する断面において、当該ダクト２１は、中空の多角形状、具体的には中空の矩形の断面形状を有している。ただし、このような例に限定されず、ダクト２１は、中空の円形乃至楕円形の断面形状を有してもよい。
【００８１】
このようなダクト２１の内面２１ａは、光を反射する機能、好ましくは、光を正反射、すなわち鏡面反射する機能を有し、これにより、内部を通る光がその内面２１ａで反射して案内される。このようなダクト２１として、例えば、銀等の高反射率材料によって内面をコートされた金属製板材を用いることができる。
【００８２】
反射促進手段１０によって取り込まれた太陽光は、導光手段２０によって光路調整手段３０まで導光される。光路調整手段３０は、上述した第１の実施の形態と略同様なため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８３】
次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００８４】
夏季の昼間の時間帯においては、太陽の高度は比較的高い。上述のように、反射促進手段１０の本体部１２のシート面１２ｃは、水平面に平行となっている。このため、太陽光は、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１に対してなす角度が小さい方向から反射促進手段１０に入射する。一方、冬季の日中や夏季の朝乃至夕方の時間帯においては、太陽の高度は比較的低い。このため、太陽光は、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１に対して大きく傾斜した方向から反射促進手段１０に入射する。
【００８５】
いずれの季節乃至時間帯においても、反射促進手段１０に入射した太陽光Ｌ１１は、各単位プリズム要素１３で、本体部１２のシート面１２ｃへの法線方向ｎｄ１、すなわち鉛直方向に対してなす角度が大きくなるように偏向させられる。単位プリズム要素１３によって偏向された太陽光は、導光手段２０によって光路調整手段３０に導かれる。
【００８６】
光路調整手段３０に導かれた太陽光は、単位プリズム要素１３によって鉛直方向に対してなす角度が大きくなるように偏向させられたため、鉛直方向に対してある程度傾斜した方向から光路調整手段３０に入射する。光路調整手段３０に入射した太陽光は、調整要素３１の導光路３２内で、反射によってその光路を調整されながら、部屋９２内に案内されていく。本実施の形態では、光路調整手段３０に入射した太陽光は、対向して位置する反射面３３の間で反射される反射回数に応じて部屋９２への出射方向を調整される。具体的には、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向から各調整要素３１の導光路３２内に入射した太陽光が、対向して位置する反射面３３の間で奇数回反射すると、導光路３２から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射する。また、鉛直方向に対して一側に傾斜した方向から各調整要素３１の導光路３２内に入射した太陽光が、対向して位置する反射面３３の間で偶数回反射すると、導光路３２から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射する。
【００８７】
一方、ダクト２１の内面２１ａで反射された太陽光の一部は、鉛直方向に対して他側に傾斜した方向から各調整要素３１の導光路３２内に入射する。鉛直方向に対して他側に傾斜した方向から各調整要素３１の導光路３２内に入射した太陽光が、対向して位置する反射面３３の間で奇数回反射すると、導光路３２から鉛直方向に対して他側に傾斜した方向に向かって出射する。また、鉛直方向に対して他側に傾斜した方向から各調整要素３１の導光路３２内に入射した太陽光が、対向して位置する反射面３３の間で偶数回反射すると、導光路３２から鉛直方向に対して一側に傾斜した方向に向かって出射する。この結果、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌの光度のピークが、鉛直方向に対して傾斜した２つの方向となるように形成される。これにより、光路調整手段３０の出光側面３０ａの中央から光の光度のピークとなる方向に沿った位置に配置された照射対象物２、３が選択的に明るく照明される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態によれば、光路調整手段３０は、太陽光採光システム１から部屋９２への出射光Ｌが、鉛直方向に対して傾斜した方向に光度のピークを持つように、取り込まれた太陽光を反射して導く。このような形態によれば、鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を明るく照明することができる。したがって、明るく照明される領域に照射対象物を配置することにより、照射対象物を選択的に明るく照明することができる。とりわけ、照射対象物として商品棚を配置した場合、商品棚に並べられた商品を視やすくし、以て、顧客が商品を買い求めやすくすることができる。
【００８９】
ところで、太陽光太陽光採光システム１の設置状況によっては、太陽高度の高い季節や時間帯、特に夏季の昼間の時間帯において、太陽光の太陽光採光システム１への入射方向が鉛直方向となす角度がかなり小さくなるような場合も想定され得る。かかる場合に、太陽光採光システム１が反射促進手段１０を備えていないと、光路調整手段３０に入射する光が反射面３３に対してなす角度を確保することができず、光路調整手段３０の一対の反射面３３の間で有効に反射されない光も発生してしまい得る。さらに、反射面３３に対してなす角度が小さい光は、反射面３３で反射されたとしても、調整要素３１の導光路３２から、鉛直方向に対してなす角度が小さい方向に向かって出射して、床面を照らし易い。加えて、反射面３３に対してなす角度が小さい光は、反射面３３での反射回数が少ないため、鉛直方向に対して第１方向ｄ１の一側及び他側に傾斜した２つの方向に均等に分けられ難い。すなわち、鉛直方向に対して一側及び他側に傾斜した２つの方向の間で明るさの偏りが生じ易い。
【００９０】
そこで、本実施の形態の太陽光採光システム１は、太陽光を取り込み、取り込んだ太陽光を光路調整手段３０に送る反射促進手段１０をさらに備え、反射促進手段１０は、取り込んだ太陽光の光路調整手段３０での反射回数を増大させるように、当該太陽光を偏向させる。このような形態によれば、太陽高度の高い季節や時間帯でも、特に夏季の昼間でも、調整要素３１の反射面３３での取り込んだ太陽光の反射回数を増大させることができる。このため、光路調整手段３０の各調整要素３１が、太陽光の部屋９２への出射方向を反射回数に応じて安定して調整することができる。この結果、太陽高度の高い季節や時間帯でも、特に夏季の昼間でも、鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を安定して明るく照明することができる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、反射促進手段１０と光路調整手段３０との間を延びるようにして、反射促進手段１０と光路調整手段３０とに接続された導光手段２０をさらに備え、導光手段２０は、反射促進手段１０によって取り込まれた太陽光を光路調整手段３０に導く。このような形態によれば、反射促進手段１０によって取り込まれた太陽光を、導光手段２０を介して光路調整手段３０に導くことができるため、より多くの光を光路調整手段３０に導くことができる。これにより、光路調整手段３０から部屋９２へより多くの太陽光を導くことができ、結果として、太陽光採光システム１に取り込まれた太陽光を効率良く活用することができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、導光手段２０は、調整要素３１の反射面３３に平行に延びるダクト２１を含み、ダクト２１の内面２１ａは、光を鏡面反射する機能を有している。このような形態によれば、反射促進手段１０によって偏向させられた太陽光を、調整要素３１の反射面３３に平行なダクト２１の内面２１ａで鏡面反射させることにより、調整要素３１の反射面３３に対する入射角度を維持することができる。このため、調整要素３１の反射面３３での太陽光の反射回数を低減させることなく、反射促進手段１０に取り込まれた太陽光を光路調整手段３０に導くことができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、反射促進手段１０は、板状の本体部１２と、本体部１２に設けられ、当該本体部１２から突出する複数の単位プリズム要素１３と、を含む採光シート１１を有している。このような形態によれば、太陽高度の高い季節や時間帯でも、特に夏季の昼間でも、太陽光を傾けた角度で光路調整手段３０に送る反射促進手段１０を、構造の複雑化を回避しながら容易に実現することができる。
【００９４】
≪第２の実施の形態の変形例≫
なお、上述した第２の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こととし、重複する説明を省略する。
【００９５】
上述した実施の形態では、図９に示すように、本体部１２のシート面１２ｃは、水平面と平行な平面になっている例を示したが、本体部１２のシート面１２ｃの形態は、上述した形態に限定されない。例えば、本体部１２のシート面１２ｃは、水平面に対して傾斜した平面であってもよい。あるいは、本体部１２のシート面１２ｃは、入光側に凸な屈曲面あるいは曲面であってもよい。例えば、入光側に凸な屈曲面として、鉛直方向に平行な断面において三角形形状の屈曲面が挙げられ、例えば、入光側に凸な曲面として、鉛直方向に平行な断面において楕円形状の曲面が挙げられる。このような形態によれば、太陽の高度が低い場合に、反射促進手段１０に入射する太陽光の光量を増大させることができ、より多くの太陽光を光路調整手段３０に向けて取り込むことができる。
【００９６】
また、上述した実施の形態では、図９に示すように、反射促進手段１０を構成する採光シート１１と、光路調整手段３０を構成する光路調整シート３４とが、互いに離間して配置された例を示したが、これらの配置は、上述した配置に限定されない。例えば、反射促進手段１０を構成する採光シート１１と、光路調整手段３０を構成する光路調整シート３４とが、接合層を介して接合されていてもよい。
【００９７】
次に、本件発明者らが行ったシミュレーション結果について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、実施例としてシミュレーション対象とした太陽光採光システム１のモデルを示す斜視図である。図１１に示すシミュレーションモデルでは、図８から図１０を参照して説明した太陽光採光システム１の構成に対応している。図１２は、比較例としてシミュレーションした太陽光採光システムのモデルを示す斜視図である。
【００９８】
各モデルの寸法は、図１１または図１２に示す通りである。図１１に示されていない寸法等は以下のように設定した。
【００９９】
反射促進手段１０に関して、各単位プリズム要素１３の屈折面１３ｂの屈折面角度θ１を、３０°とし、立上面１３ｃが本体部１２のシート面１２ｃに対してなす角度を９０°とした。本体部１２及び単位プリズム要素１３をなす樹脂材料は、屈折率１．５０のものを使用した。導光手段２０に関して、ダクト２１の内面２１ａは、反射率９０％の鏡面反射面とした。また、光路調整手段３０に関して、各調整要素３１の一対の反射面３３の離間間隔ｗは、第１方向ｄ１における一側及び他側の中間となる位置に配置された調整要素３１において最も狭い５ｍｍとした。そして、中間となる位置から一側または他側寄りに配置された調整要素３１ほど、一対の反射面３３の離間間隔ｗを徐々に増大させていった。第１方向ｄ１における一側の端または他側の端となる位置に配置された調整要素３１において、一対の反射面３３の離間間隔ｗは、最も広い１５ｍｍとし、反射面３３の長さＳは、２０ｍｍとした。
【０１００】
図１２に示す比較例としてのモデルは、図１１に示す実施例としてのモデルに対して、反射促進手段１０の採光シート１１の代わりに、屈折率１．５０からなるガラス板１１０を用い、光路調整手段３０を構成する光路調整シート３４を省いた形態に対応している。
【０１０１】
以上のモデルに対して、次の条件で、反射促進手段に入射した光量に対する、各調査対象となる平面に到達する光の光量の割合をシミュレーションした。調査対象となる平面として、部屋９２を区画する、第１方向ｄ１における一側面９２ａ、水平面に平行な床面９２ｂ及び第１方向ｄ１における他側面９２ｃを採用した。光の入射角度は、時刻を南中時とし、季節を冬至、春分または夏至としてそれぞれ調査した。表１に、反射促進手段１０に入射した光の光量に対する、各平面に到達する光の光量の割合をシミュレーションした結果を示す。さらに、冬至、春分及び夏至の南中時における太陽の位置の条件にて、図１１に示すモデルに対して実際にシミュレーションした結果を示す図を、それぞれ、図１３（ａ）、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示す。また、冬至、春分及び夏至の南中時における太陽の位置の条件にて、図１２に示すモデルに対して実際にシミュレーションした結果を示す図を、それぞれ、図１４（ａ）、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）に示す。
【０１０２】
【表１】
2015128008.tif 000003
【０１０３】
表１に示すように、図１１に示す実施例としてのモデルでは、冬至、春分及び夏至のいずれにおいても、鉛直方向における下方に位置する床面９２ｂよりも鉛直方向に対して傾斜した領域に位置する一側面９２ａ及び他側面９２ｃを、大きな光量の変動もなく安定して明るく照明することができた。すなわち、図１１に示すモデルでは、季節に応じて太陽光の入射方向が変動しても、鉛直方向よりも鉛直方向に対して傾斜した方向を安定して明るく照明することができた。
【０１０４】
一方、図１２に示す比較例としてのモデルでは、冬至、春分においては、鉛直方向における下方に位置する床面９２ｂよりも鉛直方向に対して傾斜した領域に位置する一側面９２ａ及び他側面９２ｃを明るく照明することができたが、一側面と他側面の明るさが大きく異なってしまった。また、夏至においては、鉛直方向における下方に位置する床面９２ｂが最も明るくなってしまった。また、図１２に示すモデルでは、冬至、春分及び夏至の間で、床面９２ｂ、一側面９２ａ及び他側面９２ｃのそれぞれに到達する光量の割合の変動も大きくなってしまった。
【符号の説明】
【０１０５】
１    太陽光採光システム
２    展示装置
３    第２展示装置
１０  反射促進手段
１１  採光シート
１２  採光本体部
１２ａ  入光側面
１２ｂ  出光側面
１２ｃ  シート面
１３  採光単位プリズム要素
１３ｂ  屈折面
１３ｃ  立上面
２０  導光手段
２１  ダクト
３０  光路調整手段
３０ａ  出光側の面
３１  調整要素
３２  導光路
３３  反射面
９２  部屋（空間）
１００  展示システム
Ｌ    出射光
ｗ  離間間隔
ｓ  長さ
【図１】
2015128008.tif 000004
【図２】
2015128008.tif 000005
【図３】
2015128008.tif 000006
【図４】
2015128008.tif 000007
【図５】
2015128008.tif 000008
【図６】
2015128008.tif 000009
【図７】
2015128008.tif 000010
【図８】
2015128008.tif 000011
【図９】
2015128008.tif 000012
【図１０】
2015128008.tif 000013
【図１１】
2015128008.tif 000014
【図１２】
2015128008.tif 000015
【図１３】
2015128008.tif 000016
【図１４】
2015128008.tif 000017