(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材、前記基材の一方の面に設けられた光透過性を有する複数の採光部、および、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部を有する採光部材と、
前記採光部材の光出射面側に配置され、前記採光部材から射出された光を拡散させる光拡散部材と、を備え、
前記光拡散部材の一面側に、少なくとも２種の光拡散領域が設けられ、該少なくとも２種の光拡散領域は、光拡散特性が互いに異なり、
各前記光拡散領域は、互いに光散乱の強さが異なる採光装置。
【請求項２】
前記少なくとも２種の光拡散領域は、互いに隣り合うように配置されている請求項１に記載の採光装置。
【請求項３】
前記光拡散部材の一面の一方向に沿って、前記光拡散領域のうちの少なくとも１種が占める割合が変化している請求項１又は請求項２に記載の採光装置。
【請求項４】
前記少なくとも２種の光拡散領域は、上下方向に隣り合う請求項２に記載の採光装置。
【請求項５】
前記光拡散領域のうちの少なくとも１種が占める割合は、上下方向に変化している請求項３に記載の採光装置。
【請求項６】
前記少なくとも２種の光拡散領域は、複数の第１光拡散領域と、前記第１光拡散領域よりも光散乱が強い複数の第２光拡散領域と、により形成され、
前記第１光拡散領域及び前記第２光拡散領域は、互いに格子縞状に配置される請求項２に記載の採光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採光装置に関する。
本願は、２０１４年４月８日に、日本に出願された特願２０１４−０７９５１３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の窓等を通して太陽光を室内に採り込むための採光フィルムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この採光フィルムは、複数の単位プリズムと平坦面とが透光性の支持体の一方の面に形成されている。太陽光は、単位プリズムを通して室内に採り込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の複数の単位プリズムを備えた採光フィルムは、部屋の奥方向まで光を導くことができるものの、部屋内に取り込む太陽光の指向性が高いため窓の桟の影が出てしまったり、太陽の方位によって室内に影が出来てしまったりすることがあった。このような現象は、在室者に、部屋の光環境に対してあまり好ましくない印象を与えてしまっていた。また、上記の採光フィルムは、部屋の奥方向まで光を導くことができるものの、窓の近傍に光を拡散することができないため、広範囲にわたって部屋を明るくすることができなかった。【０００５】
本発明の１つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、部屋の奥方向まで光を導くことができるとともに、窓の近傍に光を拡散することができる採光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様は以下の手段を採用した。
（１）本発明の一態様における採光装置は、光透過性を有する基材、前記基材の一方の面に設けられた光透過性を有する複数の採光部、および、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部を有する採光部材と、前記採光部材の光出射面側に配置され、前記採光部材から射出された光を拡散させる光拡散部材と、を備える。【０００７】
（２）前記（１）に記載の採光装置において、前記光拡散部材の一面側に、少なくとも２種の光拡散領域が設けられ、該少なくとも２種の光拡散領域は、光拡散特性が互いに異なることが好ましい。【０００８】
（３）前記（２）に記載の採光装置において、前記少なくとも２種の光拡散領域は、互いに隣り合うように配置されていることが好ましい。【０００９】
（４）前記（２）または（３）に記載の採光装置において、前記光拡散部材の一面の一方向に沿って、前記光拡散領域のうちの少なくとも１種が占める割合が変化していることが好ましい。【００１０】
（５）前記（１）に記載の採光装置において、前記光拡散部材の一面側に、光拡散特性が連続的に変化する光拡散領域が設けられたことが好ましい。【００１１】
（６）前記（１）に記載の採光装置において、前記光拡散領域は、意匠性を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の１つの態様によれば、部屋の奥方向まで光を導くことができるとともに、窓の近傍に光を拡散することができる採光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
【図２】採光部材の第１の例を示す概略断面図である。
【図３】採光部材の第２の例を示す概略斜視図である。
【図４】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域の拡散特性の角度プロファイルを示すグラフである。
【図５Ａ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第１の例を示す第１の概略断面図である。
【図５Ｂ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第１の例を示す第２の概略断面図である。
【図６Ａ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第２の例を示す第１の概略断面図である。
【図６Ｂ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第２の例を示す第２の概略断面図である。
【図７Ａ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第３の例を示す第１の概略斜視図である。
【図７Ｂ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第３の例を示す第２の概略斜視図である。
【図８Ａ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第４の例を示す第１の概略斜視図である。
【図８Ｂ】光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域に設けられる拡散パターンの第４の例を示す第２の概略斜視図である。
【図９Ａ】第１の実施形態の採光装置により室内に光を照射する状態の一例を示す概略断面図である。
【図９Ｂ】第１の実施形態の採光装置により室内に光を照射する状態の一例を示す概略平面図である。
【図１０Ａ】第１の実施形態の採光装置により室内に光を照射する状態の他の例を示す概略断面図である。
【図１０Ｂ】第１の実施形態の採光装置により室内に光を照射する状態の他の例を示す概略平面図である。
【図１１】採光部材の第３の例を示す概略斜視図である。
【図１２Ａ】第２の実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
【図１２Ｂ】第２の実施形態の採光装置を示す概略断面図である。
【図１３】第３の実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
【図１４Ａ】第４の実施形態の採光装置を示す概略断面図である。
【図１４Ｂ】第４の実施形態の採光装置を示す第１の概略平面図である。
【図１４Ｃ】第４の実施形態の採光装置を示す第２の概略平面図である。
【図１５】第５の実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
【図１６Ａ】第６の実施形態の採光装置を構成する光拡散部材を示す概略平面図である。
【図１６Ｂ】第６の実施形態の採光装置を構成する光拡散部材を示す概略図であり、図１６ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１６Ｃ】第６の実施形態の採光装置を構成する光拡散部材を示す概略図であり、図１６Ａのα１部およびα２部における光の拡散方向を示す図である。
【図１７】第７の実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
【図１８】採光装置及び照明調光システムを備えた部屋モデル２０００を示す図である。
【図１９】部屋モデル２０００の天井を示す平面図である。
【図２０】採光装置によって室内に採光された光（自然光）の照度と、室内照明装置による照度（照明調光システム）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００１５】
［第１の実施形態］
以下、図１〜９を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
第１の実施形態の採光装置は、例えば、窓に貼り付けた形態で太陽光を室内に採り入れるために用いられる。
図１は、本実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
本実施形態の採光装置１０は、採光部材１１と、採光部材１１の光出射面側に配置され、採光部材１１から射出された光を拡散させる光拡散部材１２とから概略構成されている。
【００１６】
採光部材１１としては、例えば、図２に示す部材が挙げられる。第１の例の採光部材１１は、第１基材２１と、複数の採光部２２と、第１接着層２３と、第２基材２４と、第２接着層２５と、光散乱層２６と、を備えている。複数の採光部２２は、第１基材２１の第１面２１ａに設けられている。第２基材２４は、複数の採光部２２を挟んで第１基材２１の第１面２１ａと対向するように配置されている。第２基材２４の第１面２４ａと複数の採光部２２とは、第１接着層２３により接着されている。光散乱層２６は、第１基材２１の第２面２１ｂに設けられている。第２接着層２５は、第２基材２４の第２面２４ｂに設けられ、採光部材１１の全体を窓ガラス２７に接着する役目を果たす。複数の採光部２２の間は空隙部２８となっている。
【００１７】
第１基材２１としては、例えば、熱可塑性ポリマーや熱硬化性樹脂、光重合性樹脂等の樹脂類等からなる光透過性の基材が用いられる。アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー等等からなる光透過性の基材が用いられる。具体的には、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム等の光透過性の基材が好ましく用いられる。本実施形態では、一例として厚さが１００μｍのＰＥＴフィルムが用いられる。第１基材２１の全光線透過率は、例えば、９０％以上が好ましい。これにより、十分な透明性が得られる。
【００１８】
第２基材２４としては、第１基材２１と同様の光透過性の基材が用いられる。第２基材２４の材料と第１基材２１の材料とは同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００１９】
採光部２２は、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。これら樹脂に重合開始剤、カップリング剤、モノマー、有機溶媒等を混合した透明樹脂製の混合物を用いることができる。さらに、重合開始剤は安定剤、禁止剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、連鎖移動剤、他の光重合性単量体等のような各種の追加成分を含んでいてもよい。採光部２２の全光線透過率は９０％以上が好ましい。これにより、十分な透明性が得られる。
【００２０】
採光部２２は、一方向（図２の紙面と垂直な方向）に直線状に細長く延び、長手方向と直交する断面形状が台形の部材である。採光部２２の長手方向は、矩形状の第１基材２１の１辺と平行である。複数の採光部２２は、間隔をおいて互いに平行に配置されている。
採光部２２の断面形状をなす台形の互いに平行な２辺のうち、短辺に相当する面は第２基材２４に対向する側の面であり、以下の説明では第１端面２２ａと称する。長辺に相当する面は第１基材２１に接する側の面であり、以下の説明では第２端面２２ｂと称する。
【００２１】
採光部２２の第１端面２２ａの幅をＷ１、採光部２２の第２端面２２ｂの幅をＷ２、採光部２２の第１基材２１の法線方向の高さをＨ、採光部２２の配列方向のピッチをＰとしたときに、採光部２２の第１端面２２ａの幅Ｗ１、第２端面２２ｂの幅Ｗ２、高さＨ、およびピッチＰは、全ての採光部２２にわたって等しい。また、第１端面２２ａの幅Ｗ１と第２端面２２ｂの幅Ｗ２との関係は、Ｗ１＜Ｗ２である。採光部２２の第１端面２２ａの幅Ｗ１および第２端面２２ｂの幅Ｗ２は、例えば、１０μｍ〜５０μｍである。採光部２２の高さＨは、例えば、１０μｍ〜１００μｍである。
なお、ここでは、複数の採光部２２が間隔をおいて配置されている例を示すが、隣り合う採光部２２の第２端面２２ｂの端部同士が接していてもよい。
【００２２】
空隙部２８には空気が存在している。したがって、空隙部２８の屈折率は概ね１．０である。空隙部２８の屈折率を１．０とすることにより、空隙部２８と採光部２２との界面２２ｃにおける臨界角が最小となる。本実施形態の場合、空隙部２８は、空気からなる空気層としたが、空隙部２８は、窒素等の不活性ガスからなる不活性ガス層であってもよく、減圧状態とされた減圧層であってもよい。
【００２３】
光散乱層２６は、光透過性を有する樹脂２９中に光散乱体３０が分散された構成を有する。樹脂２９としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等の樹脂に重合開始剤、カップリング剤、モノマー、有機溶媒等を混合した透明樹脂製の混合物を用いることができる。重合開始剤は、安定剤、禁止剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、連鎖移動剤、他の光重合性単量体等のような各種の追加成分を含んでいてもよい。
【００２４】
光散乱体３０は、光散乱層２６に入射した光を散乱させる作用を有する。光散乱体３０は、光散乱層２６を構成する樹脂２９とは異なる屈折率を有する粒子（小片）である。光散乱体３０は、光散乱層２６の内部に混入され、凝集することなく分散されていることが望ましい。光散乱体３０は、例えば、ガラス類やアクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー樹脂類等からなる光透過性材料が用いられる。あるいは、光散乱体３０は、樹脂２９中に分散した気泡であってもよい。光散乱体３０の形状は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多面体等であってもよい。
光散乱体３０のサイズは、例えば、０．５〜２０μｍ程度であればよく、均一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２５】
光散乱層２６は、必ずしも光散乱体３０が分散された構成に限ることはなく、表面に凹凸が形成された層で構成されていてもよい。この場合、凹凸は、第１基材２１の第２面２１ｂに直接形成されていてもよい。
【００２６】
第１接着層２３は、第２基材２４の第１面２４ａと複数の採光部２２の第１端面２２ａとを接着する。第１接着層２３には、一般的な光学接着剤が用いられる。第１接着層２３の屈折率は、第２基材２４の屈折率もしくは採光部２２の屈折率と等しいことが望ましい。第１接着層２３の屈折率が第２基材２４の屈折率もしくは採光部２２の屈折率と等しい場合、第１接着層２３と第２基材２４との界面もしくは第１接着層２３と採光部２２との界面において屈折が生じなくなる。
【００２７】
第２接着層２５は、第２基材２４の第２面２４ｂと窓ガラス２７とを接着する。第２接着層２５は、採光部材１１の構成要素として当初から第２基材２４の第２面２４ｂに設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。第２接着層２５が設けられていない場合には、採光部材１１を窓ガラス２７に貼り付ける作業を行う際に第２基材２４の第２面２４ｂに供給すればよい。第２接着層２５には、一般的な光学接着剤が用いられる。第２接着層２５の屈折率は、第２基材２４の屈折率もしくは窓ガラス２７の屈折率と等しいことが望ましい。第２接着層２５の屈折率が第２基材２４の屈折率もしくは窓ガラス２７の屈折率と等しい場合、第２接着層２５と第２基材２４との界面もしくは第２接着層２６と窓ガラス２７との界面において屈折が生じなくなる。
【００２８】
採光部材１１は、採光部２２の長手方向が水平方向を向き、複数の採光部２２の配列方向が鉛直方向を向くように窓ガラス２７に貼り付けられる。太陽から直接届く光は、窓ガラス２７に設置された採光部材１１に対して斜め上方から入射する。採光部材１１に入射した光は、窓ガラス２７、第２接着層２５、第２基材２４、第１接着層２３を透過して採光部２２に到達する。
【００２９】
ここで、説明の便宜上、採光部２２に入射した光のうち任意の１本の光束が採光部２２の下側側面２２ｃ（反射面）に入射する点を点Ｃとする。点Ｃを通り、第１基材２１の第１面２１ａに直交する仮想的な直線を直線Ｆとする。直線Ｆを含む水平面を境界とする２つの空間のうち、点Ｃに入射する光が存在する側の空間を第１空間Ｓ１とし、点Ｃに入射する光が存在しない側の空間を第２空間Ｓ２とする。
【００３０】
採光部２２の第１端面２２ａから入射した光Ｌ１は、例えば、採光部２２の下側側面２２ｃで全反射して斜め上方、すなわち第１空間Ｓ１の側に向かって進み、採光部２２から射出される。
採光部２２から射出された光Ｌ１は、第１基材２１を透過して光散乱層２６の光散乱体３０により散乱され、採光部材１１から射出される。一方、第１接着層２３から空隙部２８を通って採光部２２の上側側面２２ｄから入射した光Ｌ２は、例えば、採光部２２の下側側面２２ｃに臨界角未満の角度で入射すると、採光部２２の下側側面２２ｃで反射せず、斜め下方、すなわち第２空間Ｓ２の側に向かって進み、採光部２２から射出される。採光部２２から射出された光Ｌ２は、光散乱層２６の光散乱体３０により散乱され、採光部材１１から射出される。
【００３１】
また、本実施形態では、第１基材２１、第２基材２４、および採光部２２として、無色透明の部材が用いられるが、第１基材２１、第２基材２４、および採光部２２の色はこれに限定されない。例えば、屋内に取り込む光の色温度を調整するために、第１基材２１、第２基材２４、採光部２２の色が薄い黄色やオレンジ、ブルー等で着色されていてもよい。デザイン性等を考慮して、第１基材２１、第２基材２４、採光部２２の一部もしくは全部が赤色や青色等に着色されていてもよい。これにより、ステンドグラス風の窓を提供することができる。
【００３２】
本実施形態では、採光部２２は一定幅のストライプ状の部材として構成されているが、採光部２２の形状はこれに限られない。複数の採光部２２の各々が概ね一方向に長手方向を有しており、その長手方向が、矩形形状を有する第１基材２１の１辺と平行な方向に配置されていれば、本実施形態と同様の作用効果が得られる。ここで、「複数の採光部の各々が概ね一方向に長手方向を有している」とは、例えば、次のようなことをいう。すなわち、第１基材２１の採光部２２が形成された側とは反対側から第１基材２１の内部に蛍光のような等方的に拡散する光を入射させ、複数の採光部２２の外部に射出される光の極角輝度分布を測定する。このとき、複数の採光部２２から射出される光の輝度が相対的に強い方向と相対的に弱い方向とが存在する場合に「採光部が概ね一方向に長手方向を有している」という。輝度が相対的に強い方向と直交する方向は、前記「一方向」として規定される。
【００３３】
本実施形態では、採光部２２の間隔は一定であるが、採光部２２の間隔は必ずしも一定である必要はない。複数の採光部２２は不規則な間隔で互いに隣接して配置されていてもよい。
これにより、採光部２２が規則的に形成された場合に生じる干渉縞の発生を抑制することができる。また、複数の採光部２２は、必ずしも間隔をおいて配置されていなくてもよく、採光部２２同士が接していてもよい。
【００３４】
第１の例の採光部材１１は、第１基材２１から全方向に向けて射出される光を等方的に散乱させることができる。
【００３５】
また、採光部材１１としては、例えば、図３に示す部材が挙げられる。第２の例の採光部材１１は、第１基材３１の第２面に、各々が鉛直方向に延び、互いに平行な複数の凸レンズ３２が設けられている。言い換えると、第１基材３１の第２面に、レンチキュラーレンズが設けられている。凸レンズ３２は、第１基材３１の第２面自体が加工されて第１基材３１と一体化されたものでもよいし、第１基材３１と別体のものであってもよい。第２の例の採光部材１１は、第１の例の採光部材１１における光散乱層２６を備えていない。
その他の構成要素については第１の例と同様である。
【００３６】
凸レンズ３２のレンズ面は、水平面内で曲率を持ち、鉛直方向には曲率を持っていない。したがって、凸レンズ３２は、水平方向に高い光散乱性を有し、鉛直方向には光散乱性を有していない。したがって、採光部２２から第１基材３１に入射した光Ｌは、凸レンズ３２から射出する際に水平方向に大きく散乱し、鉛直方向には散乱することなく、採光部２２から射出されたときの角度分布を維持したまま射出される。
【００３７】
なお、第２の例の採光部材１１では、第１基材３１の第２面に複数の凸レンズ３２が設けられているが、この構成に代えて、第１基材３１の第２面に異方性散乱構造が設けられていてもよい。異方性散乱構造としては、例えば、ルミニット社製の光拡散制御フィルム（商品名：ＬＳＤ）のように、サーフェス・レリーフ・ホログラムパターンによりμｍレベルの凹凸構造を形成したものを用いることができる。もしくは、第１基材３１の第２面に凹凸形状を有するものに代えて、アスペクト比が５〜５００程度の粒子を連続層中に分散させた光散乱層を用いてもよい。
【００３８】
第２の例の採光部材１１は、第１基材３１から射出される光を異方的に散乱させることができる。特に、第２の例の採光部材１１は、第１基材３１から射出される光を水平方向に強く散乱させることができる。
【００３９】
光拡散部材１２は、採光部材１１と対向する面とは反対側の面（一方の面）側に、少なくとも２種の光拡散領域が設けられ、その少なくとも２種の光拡散領域は、光拡散特性が互いに異なっている。また、少なくとも２種の光拡散領域は、互いに隣り合うように配置されている。
本実施形態では、例えば、図１に示すように、光拡散部材１２は、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを有しており、光拡散領域Ａ，Ｂが互いに隣り合うように配置されている。光拡散領域Ａ，Ｂは、所定の形状、大きさ（面積）に形成されている。
ここでは、光拡散領域Ａ，Ｂの光拡散特性が互いに異なるとは、光拡散領域Ａの光散乱が弱く、光拡散領域Ｂの光散乱が強いことを指している。
【００４０】
光拡散領域Ａは、採光部材１１で方向を変えられた光を、ほぼその方向に光を送る。したがって、光拡散領域Ａから出射された光線は、部屋の奥方向を照射することができる。
光拡散領域Ａは、例えば、ヘイズ値が９０であり、全光線透過率（Ｔｔ）は９０％、拡散特性の角度プロファイルは図４に示す通りである。
光拡散領域Ｂは、採光部材１１で方向を変えられた光を、光拡散部材１２の上下方向に光を散乱する。これにより、光拡散部材１２の断面方向に散乱する光の成分を増し、部屋の窓近傍から部屋の奥方向まで広い範囲に光を照らすことができる。また、光拡散部材１２の断面方向に光を散乱することにより、太陽がどの方位にあっても部屋の中央方向に光を照らすことができる。光拡散領域Ｂは、例えば、ヘイズ値が７０であり、全光線透過率（Ｔｔ）は７０％、拡散特性の角度プロファイルは図４に示す通りである。
【００４１】
光拡散領域Ａ，Ｂに付与される光の散乱の程度の差異は、光拡散部材１２の一方の面側に設けた拡散パターンによって制御される。光拡散部材１２には、光を拡散する凹凸が設けられている。この凹凸の大きさや配置の密度、形状等によって、光の散乱の強弱を調整した拡散パターンを、光拡散部材１２の一方の面に配設することができる。
光拡散部材１２内に設けられる拡散パターン（光拡散領域Ａ，Ｂ）は、それぞれのパターンで採光された光が室内で十分混合する程度の大きさ、配置でパターニングされることが好ましい。すなわち、それぞれの拡散パターン（光拡散領域Ａ，Ｂ）は、光拡散部材１２の一方の面に数ｍｍ〜数十ｃｍの大きさで形成されていることが好ましい。これ以上大きいと、採光された光が十分に混ざらず、光拡散領域Ａ，Ｂを混在させた効果がなくなってしまう。
【００４２】
光拡散部材１２の一方の面には、光拡散領域Ａ，Ｂに対応して、例えば、図５Ａ〜図８Ｂに示すような凹凸パターン（拡散パターン）が形成されている。凹凸のパターンは可視光を散乱する程度の数μｍ〜数十μｍのピッチで形成されており、光が回折しない程度に不規則に設けられている。
【００４３】
図５Ａ及び図５Ｂは、光拡散領域Ａ，Ｂに設けられる拡散パターンの第１の例を示す概略断面図である。
光拡散領域Ａには、光拡散部材１２を構成する光透過性の基材１２Ａの一方の面側に、凹部１２Ｂと凸部１２Ｃとが連続して形成されている。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、例えば、凸部１２Ｃと、基材１２Ａの底面１２ａと平行な面１２ｂとのなす角度が平均してθａとなっている。
一方、光拡散領域Ｂには、光拡散部材１２を構成する光透過性の基材１２Ａの一方の面側に、凹部１２Ｄと凸部１２Ｅとが連続して形成されている。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、例えば、凸部１２Ｅと、基材１２Ａの底面１２ａと平行な面１２ｂとのなす角度が平均してθｂとなっている。
光拡散領域Ａと光拡散領域Ｂは、光拡散領域Ｂにおける角度θｂが、光拡散領域Ａにおける角度θａよりも大きくなるように形成されている（θｂ＞θａ）。光拡散領域Ｂにおいて、光拡散領域Ａよりも光が大きく曲がり、より強く光を拡散する。
【００４４】
また、第１の例の拡散パターンについて、拡散特性を測定した結果を図４に示す。
図４において、光拡散領域Ａの拡散特性は、曲線（Ａ）で示したように、半値幅１２°の拡散特性を示す。一方、光拡散領域Ｂの拡散特性は、曲線（Ｂ）で示したように、半値幅１７°の拡散特性を示す。
なお、図４において、曲線（Ｃ）は、測定器の光源の拡散特性を示す。曲線（Ｃ）は、半値幅５°の拡散特性を示す。
【００４５】
図６Ａ及び図６Ｂは、光拡散領域Ａ，Ｂに設けられる拡散パターンの第２の例を示す概略断面図である。
第２の例では、光拡散領域Ａには、第１の例のような凹部１２Ｂおよび凸部１２Ｃが形成されていない。一方、光拡散領域Ｂには、光拡散部材１２を構成する光透過性の基材１２Ａの一方の面側に、凹部１２Ｄと凸部１２Ｅとが連続して形成されている。
第２の例では、光拡散領域Ｂにおいて、光拡散領域Ａよりも光が大きく曲がり、より強く光を散拡散する。
【００４６】
図７Ａ及び図７Ｂは、光拡散領域Ａ，Ｂに設けられる拡散パターンの第３の例を示す概略斜視図である。
光拡散領域Ａには、光拡散部材１２の基材１２Ａの一方の面側に、楕円形の光拡散部４１が多数形成されている。光拡散部４１は、その長軸が光拡散部材１２の上下方向と平行になるように配設されている。
一方、光拡散領域Ｂには、光拡散部材１２の基材１２Ａの一方の面側に、楕円形の光拡散部４２が多数形成されている。光拡散部４２は、その長軸が光拡散部材１２の上下方向と平行になるように配設されている。
このように、楕円形の光拡散部４１，４２が方向性を持って配設されることによって、光が特定方向には強く拡散し、他方向には弱く拡散するという、異方性拡散を実現することができる。
【００４７】
第３の例では、光拡散部４１と光拡散部４２を配置する密度を、光拡散領域Ａと光拡散領域Ｂとで変えることにより、それぞれの光拡散領域において光を拡散する強度を変えることができる。第３の例では、光拡散領域Ｂにおいて光拡散部４２を配置する密度を、光拡散領域Ａにおいて光拡散部４１を配置する密度よりも多くすることにより、光拡散領域Ｂにおいて、光拡散領域Ａよりも光が大きく曲がり、より強く光を拡散する。
また、第３の例では、光拡散部４１と光拡散部４２の大きさや楕円比（長軸と短軸の比）を変えることにより、それぞれの光拡散領域において光を拡散する強度を変えることができる。第３の例では、例えば、光拡散部４２の大きさを、光拡散部４１の大きさよりも大きくすることにより、光拡散領域Ｂにおいて、光拡散領域Ａよりも光が大きく曲がり、より強く光を拡散する。
【００４８】
図８Ａ及び図８Ｂは、光拡散領域Ａ，Ｂに設けられる拡散パターンの第４の例を示す概略斜視図である。
光拡散領域Ａには、光拡散部材１２の基材１２Ａの一方の面側に、各々が鉛直方向に延び、互いに平行な複数の凸レンズ４３が設けられている。言い換えると、光拡散部材１２の基材１２Ａの一方の面側に、レンチキュラーレンズが設けられている。凸レンズ４３は、光拡散部材１２の基材１２Ａ自体が加工されて基材１２Ａと一体化されたものでもよいし、基材１２Ａと別体のものであってもよい。
一方、光拡散領域Ｂには、光拡散部材１２の基材１２Ａの一方の面側に、楕円形の光拡散部４２が多数形成されている。光拡散部４２は、その長軸が光拡散部材１２の上下方向と平行になるように配設されている。
【００４９】
第４の例では、光拡散領域Ａにおける凸レンズ４３の形状や大きさ、光拡散領域Ｂにおいて光拡散部４２を配置する密度、光拡散部４２の大きさや楕円比（長軸と短軸の比）を変えることにより、それぞれの光拡散領域において光を拡散する強度を変えることができる。
【００５０】
光拡散部材１２は、光透過性の基材１２Ａに、上記のような光拡散領域Ａ，Ｂが設けられたものである。光拡散部材１２を構成する光透過性の基材１２Ａとしては、例えば、熱可塑性ポリマーや熱硬化性樹脂、光重合性樹脂等の樹脂類等からなる光透過性の基材が用いられる。アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー等からなる光透過性の基材が用いられる。具体的には、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム等の光透過性の基材が好ましく用いられる。
本実施形態では、一例として厚さが１００μｍのＰＥＴフィルムが用いられる。光拡散部材１２の全光線透過率は、例えば、９０％以上が好ましい。これにより、十分な透明性が得られる。
【００５１】
上記のような光拡散パターン（凹凸形状）は、フォトリソグラフィーでパターン形成した後、必要に応じて熱だれ処理を行うことにより、光拡散部材１２の基材１２Ａの一方の面側に形成することができる。そのため、光拡散領域Ａ，Ｂ毎に、容易にパターニングできるとともに、ステップアンドリピートによって、パターンを継ぐことによって大面積で形成することもできる。
【００５２】
なお、上記の拡散パターンの第１〜４の例では、光拡散部材１２に、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを設けた場合を例示したが、本発明の実施形態はこれに限定されない。本発明の実施形態では、光拡散部材に、光拡散特性が互いに異なる３種以上の光拡散領域を設けてもよい。
【００５３】
本実施形態の採光装置１０では、光拡散部材１２の一方の面側に、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを２次元的に配置して、光を弱く散乱する光拡散領域Ａと、光を強く散乱する光拡散領域Ｂとをパターン形成する。本実施形態において、上記の第１〜第３の例の拡散パターンの光拡散領域Ａ，Ｂを用いた場合、それぞれの拡散パターンは模式的に図９Ａおよび図９Ｂに示すように拡がりながら、光を散乱する。これにより、図９Ａに示すように、部屋の上下方向（垂直方向）においては、弱散乱の光拡散領域Ａは部屋の奥方向を重点的に照射し、強散乱の光拡散領域Ｂは窓近傍を重点的に照射するので、窓近傍から部屋の奥までの広い面積を平均的に照らすことができる。
また、図９Ｂに示すように、部屋の左右方向（水平方向）においては、弱散乱の光拡散領域Ａは部屋の奥方向を重点的に照射し、強散乱の光拡散領域Ｂは窓の近傍を重点的に照射するので、窓近傍から部屋の奥までの広い面積を平均的に照らすことができる。
【００５４】
本実施形態の採光装置１０では、光拡散部材１２の一方の面側に、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを２次元的に配置して、光を水平方向に強く散乱する光拡散領域Ａと、これと比較して光を縦横に均等に散乱する光拡散領域Ｂとをパターン形成する。第４の例（図８Ａ及び図８Ｂ）を拡散パターンＡ、Ｂを実施形態として用いた場合には、それぞれのパターンは模式的に図１０Ａおよび図１０Ｂに示したような拡がりを持ちながら光が散乱されることになる。これにより、図１０Ａに示すように、部屋の上下方向（垂直方向）においては、縦ストライプ状の光拡散領域Ａは、部屋の中に光が拡がらずに部屋の奥まで導光される。一方、縦に長い楕円状の光拡散領域Ｂは、光が上下方向に幾分の拡がりをもって室内に導入されるため、窓の近傍も照らされる。このため、窓の近傍から部屋の奥までの広い面積を平均的に照らすことができる。
【００５５】
また、図１０Ｂに示すように、部屋の左右方向（水平方向）においては、光拡散領域Ａは、水平方向に大きな拡がりをもって室内に導入され、日中の間、太陽の方位に影響されずに平均的に室内を照らすことができる。また、光拡散領域Ｂでは、光拡散領域Ａほどは大きくないものの、幾分の拡がりをもって室内に導入されるため、光拡散領域Ａとは異なる部分を照らす働きを担う。
すなわち、光拡散領域Ａでは、散乱プロファイルが水平方向にのみ広い円盤状に拡がっている。一方、光拡散領域Ｂでは、より円盤比が小さく、ラグビーボールに近い形で光が拡がる。光拡散領域Ａ，Ｂのパラメータに依存するため、光拡散領域Ａと光拡散領域Ｂのどちらが遠くまで光を拡散するか一概に言えないが、図１０Ａ、図１０Ｂでは、光拡散領域Ｂの方が遠くまで光を導光している。光拡散が拡がる楕円体（円盤）の立体角が小さい方が、より遠くまで光を導光することができる。
【００５６】
このように、複数の異なる拡散特性を面内に持つ光拡散領域を用いることにより、窓の近傍から部屋の奥までの部屋内の広い面積を照らすことができる。なお、部屋の左右方向（水平方向）においては、光拡散領域Ｂは部屋の奥方向を照射するものの、直線性が高いため太陽の方位に大きく影響を受ける。そこで、光拡散部材１２に、光拡散領域Ａと光拡散領域Ｂを適宜混在させることによって、照度ムラが小さく、部屋の奥も明るく照射することができる。
【００５７】
また、採光部材１１としては、例えば、図１１に示す部材が挙げられる。第３の例の採光部材１１は、基材５１と、複数の採光部５２と、光散乱層５３と、を備えている。複数の採光部５２は、基材５１の第１面５１ａに設けられている。また、基材５１の第２面５１ｂにはガラス基板（支持板）５４が配置され、基材５１とガラス基板５４は接着剤により貼り合わせられている。ガラス基板５４の一方の面５４ａには光散乱層５３が配置され、これらは接着剤により貼り合わせられている。ガラス基板５４は、採光部５２が形成された基材５１、および光散乱層５３を面状に維持する働きをしている。また、採光部５２の基材５１と接している面とは反対側の面に接着層が設けられ、その接着層を介して、採光部材１１の全体が、窓ガラス６１に接着される。複数の採光部５２の間は、空隙部５５となっている。
【００５８】
採光部材１１は、採光部５２が形成された基材５１、光散乱層５３、およびこれらを面状に支持する支持板５４から構成される。この採光部材１１は、天井６２から金具５６等を用いて吊り下げられて用いられる。
【００５９】
基材５１としては、例えば、熱可塑性ポリマーやエンジニアリングプラスチック等の樹脂類等からなる光透過性の基材が用いられる。具体的には、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、ポリカーボネイト（ＰＣ）等が好適な材料として用いられる。
【００６０】
採光部５２は、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）、またはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような熱可塑性樹脂で形成されている。もしくは、採光部５２は、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。採光部５２を形成するには、これらの樹脂に重合開始剤、カップリング剤、モノマー、有機溶媒等を混合した透明樹脂製の混合物を用いることができる。さらに、重合開始剤は、安定剤、禁止剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、連鎖移動剤、他の光重合性単量体等のような各種の追加成分を含んでいてもよい。採光部５２は、熱インプリント法やＵＶインプリント法のような方法によって金型から転写されて形成される。このようにして得られる採光部５２の全光線透過率は、９０％以上が好ましい。これにより、十分な透明性が得られる。
【００６１】
採光部５２は、一方向（図１１の紙面と垂直な方向）に直線状に細長く延び、長手方向と直交する断面形状が小刀の先端の様な多角形の部材である。採光部５２は、この小刀が室外側を向くように配置されている。採光部５２の長手方向は、矩形状の基材５１の１辺と平行である。複数の採光部５２は、間隔なく、もしくは間隔をおいて互いに平行に配置されている。
【００６２】
採光部５２の第１端面５２ａの幅をｗ１、採光部５２の基材５１の法線方向の高さをｈ、採光部５２の配列方向のピッチをｐとしたときに、採光部５２の第１端面５２ａの幅ｗ１、高さｈ、およびピッチｐは、全ての採光部５２にわたって等しい。また、第１端面５２ａの幅ｗ１は例えば１０μｍ〜２００μｍである。採光部５２の高さｈは、例えば、１０μｍ〜２００μｍである。
【００６３】
本実施形態では、採光部５２の間隔は一定であるが、採光部５２の間隔は必ずしも一定である必要はない。複数の採光部５２は不規則な間隔で互いに隣接して配置されていてもよい。
これにより、採光部５２が規則的に形成された場合に生じる干渉縞の発生を抑制することができる。また、複数の採光部５２は、必ずしも間隔をおいて配置されていなくてもよく、採光部５２同士が接していなくてもよい。
【００６４】
空隙部５５には、空気が存在している。したがって、空隙部５５の屈折率は概ね１．０である。空隙部５５の屈折率を１．０とすることにより、空隙部５５と採光部５２との界面５２ｃにおける臨界角が最小となる。本実施形態の場合、空隙部５５は、空気からなる空気層としたが、空隙部５５は、窒素等の不活性ガスからなる不活性ガス層であってもよく、減圧状態とされた減圧層であってもよい。
【００６５】
光散乱層５３に含まれる光散乱体５７は、光散乱層５３に入射した光を散乱させる作用を有する。光散乱体５７は、光散乱層５３を構成する樹脂５８とは異なる屈折率を有する粒子（小片）である。光散乱体５７は、光散乱層５３の内部に混入され、凝集することなく分散されていることが望ましい。光散乱体５７の形状は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多面体等であってもよい。光散乱体５７のサイズは、例えば、０．５〜２０μｍ程度であればよく、均一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００６６】
光散乱層５３は、必ずしも光散乱体５７が分散された構成に限ることはなく、表面に凹凸が形成された層で構成されていてもよい。この場合、凹凸は、基材５１の第２面５１ｂに直接形成されていてもよい。
【００６７】
採光部材１１は、採光部５２の長手方向が水平方向を向き、複数の採光部５２の配列方向が鉛直方向を向くように窓面と略平行になる様に設置される。太陽から直接届く光は採光部材１１に対して斜め上方から入射する。
【００６８】
ここで、説明の便宜上、採光部５２に入射した光のうち任意の１本の光束が採光部５２の下側側面５２ｃ（反射面、空隙部５５と採光部５２との界面）に入射する点を点ｃとする。点ｃを通り、基材５１の第１面５１ａに直交する仮想的な直線を直線ｆとする。直線ｆを含む水平面を境界とする２つの空間のうち、点ｃに入射する光が存在する側の空間を第１空間ｓ１とし、点ｃに入射する光が存在しない側の空間を第２空間ｓ２とする。
【００６９】
採光部５２の第１端面５２ａから入射した光ｌ１は、例えば、採光部５２の下側側面５２ｃで全反射して斜め上方、すなわち第１空間ｓ１の側に向かって進み、採光部５２から射出される。
採光部５２から射出された光ｌ１は、基材５１を透過して光散乱層５３の光散乱体５７により散乱され、採光部材１１から射出される。
【００７０】
［第２の実施形態］
以下、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態の採光装置は、例えば、窓に貼り付けた形態で太陽光を室内に採り入れるために用いられる。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本実施形態の採光装置を示す概略図であり、図１２Ａは斜視図、図１２Ｂは断面図である。
本実施形態の採光装置７０は、採光部材７１と、採光部材７１の光出射面側に配置され、採光部材７１から射出された光を拡散させる光拡散部材７２とから概略構成されている。
【００７１】
採光部材７１と光拡散部材７２としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
【００７２】
ここで、例えば、部屋８０の天井高Ｈは２７０ｃｍである。この部屋８０の一面には、横幅１５０ｃｍ、縦幅１８０ｃｍの窓が、天井から４枚設置されている。この窓面に、本実施形態の採光装置７０を設置した。窓に対して採光装置７０を設置する領域は、窓の上辺（天井と接する辺）から６０ｃｍ程度とした。これにより、窓を介して採光するとき、部屋８０内に居る人が眩しくないようにした。
ここで、採光装置７０の横幅Ｗ１１を１５０ｃｍ、縦幅Ｗ１２を６０ｃｍとした。よって、部屋６０の床面６０ａから採光装置５０までの高さｈは２１０ｃｍである。
【００７３】
本実施形態では、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、光拡散部材７２は、部屋の上下方向（垂直方向）に沿って、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを有しており、光拡散領域Ａ，Ｂが互いに隣り合うように配置されている。光拡散部材７２において、光散乱が強い光拡散領域Ｂが部屋８０の上下方向の上部に配設され、光散乱が弱い光拡散領域Ａが部屋８０の上下方向の下部に配設されている。
本実施形態では、例えば、光拡散部材７２としては、光拡散領域Ａ，Ｂが、図８Ａ、図８Ｂに示す拡散パターンからなるものが用いられる。
【００７４】
窓面の上部に配置される光拡散領域Ｂから採光された光は、部屋８０の窓近傍を照らす成分が大部分を占めるが、部屋８０の上下方向に拡散する成分の光量が窓近傍において過剰になることがなく、部屋８０の奥までの広い面積を平均的に照らすことができる。
一方、窓面の下部に配置される光拡散領域Ａから採光された光は、部屋８０の奥方向を照らすために用いられるため、あまり部屋８０の上下方向に拡散させない方がよい。光拡散領域Ａから採光された光を、部屋８０の上下方向に拡散させると、部屋８０の奥まで達する光の強度が弱くなってしまう。
また、光拡散領域Ａから採光された光は、部屋８０内に居る人の目に入りグレアとなり易い。こうした事情を踏まえて、光拡散部材７２の上部（光拡散領域Ｂ）と下部（光拡散領域Ａ，Ｂ）で採光した光の拡散状態を変えて制御することにより、理想的な採光状態を実現することができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、光拡散領域Ａと光拡散領域Ｂとを水平方向に明確に区分した場合を例示したが、本発明の実施形態はこれに限定されない。本発明の実施形態では、互いに隣り合う２種の光拡散領域の中間領域では、これら２種の光拡散領域の中間の光拡散特性となるように、これら２種の光拡散領域の拡散パターンを形成してもよい。また、一方の光拡散領域から他方の光拡散領域に向かって、拡散パターンを配置する密度や形状を段階的に少しずつ変化させてもよい。
【００７６】
［第３の実施形態］
以下、図１３を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態の採光装置は、例えば、窓に貼り付けた形態で太陽光を室内に採り入れるために用いられる。
図１３は、本実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
本実施形態の採光装置９０は、採光部材９１と、採光部材９１の光出射面側に配置され、採光部材９１から射出された光を拡散させる光拡散部材９２とから概略構成されている。
【００７７】
採光部材９１と光拡散部材９２としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
【００７８】
本実施形態では、図１３に示すように、光拡散部材９２は、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを有しており、光拡散領域Ａ，Ｂが互いに隣り合うように配置されている。また、光拡散部材９２は、光拡散部材９２の上部側において、光散乱が強い光拡散領域Ｂが大きな面積を占め、かつ、光拡散部材９２の下部側において、光散乱が弱い光拡散領域Ａが大きな面積を占めるように、光拡散領域Ａ，Ｂが配設されている。すわなち、光拡散領域Ａは、光拡散部材９２の上部側から下部側に向かうに従って、光拡散部材９２の一方の面を占める面積が大きくなっている。一方、光拡散領域Ｂは、光拡散部材９２の上部側から下部側に向かうに従って、光拡散部材９２の一方の面を占める面積が小さくなっている。
【００７９】
採光装置９０を、上述の第２の実施形態と同様に、窓面に配置した場合、窓面の上部に多く配置される光拡散領域Ｂから採光された光は、窓近傍を照らす成分が大部分を占めるが、部屋の上下方向に拡散する成分の光量が窓近傍において過剰になることがなく、部屋の奥までの広い面積を平均的に照らすことができる。
一方、窓面の下部に多く配置される光拡散領域Ａから採光された光は、部屋の奥方向を照らすために用いられるため、あまり部屋の上下方向に拡散しない。
【００８０】
また、本実施形態では、光拡散領域Ａ，Ｂを、例えば、横幅が数ｍｍ〜数十ｃｍ、縦幅が数ｍｍ〜数十ｃｍの大きさに形成し、かつ、互いに隣り合うように配置することにより、巨視的には、光拡散部材９２の上部側で光散乱を強く、光拡散部材７２の下部側で光散乱を弱くすることができる。
【００８１】
［第４の実施形態］
以下、図１４Ａ〜図１４Ｃを参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態の採光装置は、例えば、窓に貼り付けた形態で太陽光を室内に採り入れるために用いられる。
図１４Ａ〜図１４Ｃは、本実施形態の採光装置を示す概略図であり、図１４Ａは断面図、図１４Ｂは平面図、図１４Ｃは平面図である。
本実施形態の採光装置１００は、採光部材１０１と、採光部材１０１の光出射面側に配置され、採光部材１０１から射出された光を拡散させる光拡散部材１０２とから概略構成されている。
【００８２】
採光部材１０１としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
【００８３】
光拡散部材１０２は、図１４Ｃに示すように、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを有しており、光拡散領域Ａ，Ｂが互いに隣り合うように配置されている。
光拡散領域Ａは、多数の突条部１０３が、所定の間隔を置いて並列に配設され、これら突条部１０３と、その間の凹部１０４とから構成されている。また、突条部１０３および凹部１０４は、湾曲している。
一方、光拡散領域Ｂは、多数の突条部１０５が、所定の間隔を置いて並列に配設され、これら突条部１０５と、その間の凹部１０６とから構成されている。また、突条部１０５および凹部１０６は、湾曲している。
また、光拡散領域Ｂの突条部１０５の幅は、光拡散領域Ａの突条部１０３の幅よりも大きくなっている。これにより、光拡散領域Ａでは、光散乱が弱く、光拡散領域Ｂでは、光散乱が強くなっている。
【００８４】
採光装置１００を、上述の第２の実施形態と同様に、窓面に配置した場合、光拡散領域Ｂから採光された光は、窓近傍を照らす成分が大部分を占めるが、部屋の上下方向に拡散する成分の光量が窓近傍において過剰になることがなく、部屋の奥までの広い面積を平均的に照らすことができる。
一方、光拡散領域Ａから採光された光は、部屋の奥方向を照らすために用いられるため、あまり部屋の上下方向に拡散しない。
【００８５】
［第５の実施形態］
以下、図１５を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。
第５の実施形態の採光装置は、例えば、窓に貼り付けた形態で太陽光を室内に採り入れるために用いられる。
図１５は、本実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
本実施形態の採光装置１１０は、採光部材１１１と、採光部材１１１の光出射面側に配置され、採光部材１１１から射出された光を拡散させる光拡散部材１１２とから概略構成されている。
【００８６】
採光部材１１１としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
【００８７】
光拡散部材１１２は、図１５に示すように、光拡散特性が互いに異なる２種の光拡散領域Ａ，Ｂを有しており、光拡散領域Ａ，Ｂが互いに隣り合うように配置されている。
光拡散部材１１２において、光拡散領域Ａは、模様等の意匠が描かれていない領域であり、光拡散領域Ｂは、模様等の意匠を表示する領域、すなわち、意匠自体からなる領域である。
光拡散領域Ａは、凹凸等の拡散パターンが形成されていない領域である。一方、光拡散領域Ｂは、凹凸等の拡散パターンが形成された領域であり、拡散パターンが目視可能な大きさに形成された領域である。これにより、光拡散領域Ａでは、光散乱が弱く、光拡散領域Ｂでは、光散乱が強くなっている。
【００８８】
採光装置１１０では、光拡散領域Ｂを形成する拡散パターンが目視可能な大きさに形成されることにより、光拡散領域Ｂを透過した光と、光拡散領域Ａを透過した光との間に強度の差が生じ、この差が室内に居る人に模様として認識される。また、採光装置１１０は、室内や屋外との境界（窓面）に設置されるため、インテリアやエクステリアとしての側面も持ち合わせていることが好ましい。このように光拡散部材１１２に、目視可能な大きさの拡散パターンを形成することにより、採光装置１１０に対して、容易に模様による意匠性を付与することができる。
【００８９】
また、光拡散領域Ｂを形成する拡散パターン、すなわち、図１５に示す意匠を形成する拡散パターンのそれぞれで採光された光が室内で十分に混合する程度の大きさや配置で形成することが好ましい。すなわち、それぞれの拡散パターンは、光拡散部材１１２の一方の面内に数ｍｍ〜数十ｃｍの大きさで形成されていることが好ましい。拡散パターンの大きさがこれ以上大きいと、採光された光が十分に混ざらず、光拡散領域Ａ，Ｂを混在させた効果が得られなくなることがある。
【００９０】
［第６の実施形態］
以下、図１６Ａ〜図１６Ｃを参照して、本発明の第６の実施形態について説明する。
第６の実施形態の採光装置は、例えば、窓に貼り付けた形態で太陽光を室内に採り入れるために用いられる。
図１６Ａ〜図１６Ｃは、本実施形態の採光装置を構成する光拡散部材を示す概略平面図である。
本実施形態の採光装置は、採光部材と、採光部材の光出射面側に配置され、採光部材から射出された光を拡散させる光拡散部材１２１とから概略構成されている。
【００９１】
採光部材としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
【００９２】
光拡散部材１２１は、図１６Ａ、図１６Ｂに示すように、基材１２２の一方の面１２２ａに、複数のタイリング領域ＴＡ１，ＴＡ２が設けられている。複数のタイリング領域ＴＡ１，ＴＡ２の各々には、基材１２２の法線方向から見て、同心円状に配置された複数の円弧状の光拡散部１２３が形成されている。互いに隣接する２つのタイリング領域ＴＡ１，ＴＡ２では、タイリング領域内の光拡散部１２３の形状は同一であるが、円弧の凸となる方向が互いに異なっている。
【００９３】
複数のタイリング領域ＴＡ１，ＴＡ２は、２種類のタイリング領域を含んでいる。第１タイリング領域ＴＡ１と第２タイリング領域ＴＡ２は、それぞれ四角形の形状を有する。
より具体的には、四角形は、隣り合う２本の辺の長さが等しい組が２組あるものである。
本実施形態では、４つの内角が、１２０°、９０°、６０°、９０°となるような四角形が採用されている。
【００９４】
第１タイリング領域ＴＡ１と第２タイリング領域ＴＡ２には、内角が６０°となる頂点を中心とした複数（本実施形態では６本）の同心円扇状ストライプの光拡散部１２３が形成されている。光拡散部１２３の断面形状は、図１６Ｂに示すように、円弧状のレンチキュラーレンズ構造の断面となっており、この断面構造により、扇状ストライプが形成された方位とは直角方向に光が拡散される。基材１２２には、互いに断面形状が等しい複数の光拡散部１２３が一定の間隔で同心円状に配置されている。
【００９５】
第１タイリング領域ＴＡ１および第２タイリング領域ＴＡ２の形状は、円弧の凸となる方向が互いに逆向きとなるように上下反転させた形状である点以外は、同じである。基材１２２の一方の面には、第１タイリング領域ＴＡ１と第２タイリング領域ＴＡ２とが隙間なく並んでいる。
【００９６】
光拡散部材１２１では、光拡散部１２３が湾曲しており、光拡散部１２３の延在方向が１つのタイリング領域ＴＡ１，ＴＡ２内で変化している。
【００９７】
本実施形態では、例えば、第１タイリング領域ＴＡ１が光拡散領域Ａであり、第２タイリング領域ＴＡ２が光拡散領域Ｂである。
第１タイリング領域ＴＡ１、第２タイリング領域ＴＡ２の４つの内角のうち、角度が６０°−１２０°の角度を持つ向きが水平方向を向くように配置すれば、この光拡散部材は概ね縦方向に、図１６Ａのα１部やα２部で拡散された光は、図１６Ｃの矢印の方向に拡散されるため、部屋の広い範囲を平均的に照らすことが可能となる。
これにより、窓面の上部側にて占める面積が大きい光拡散領域Ｂから採光された光は、窓近傍を照らす成分が大部分を占めるが、部屋の上下方向に拡散する成分の光量が窓近傍において過剰になることがなく、部屋の奥までの広い面積を平均的に照らすことができる。
一方、窓面の下部側にて占める面積が大きい光拡散領域Ａから採光された光は、部屋の奥方向を照らすために用いられるため、あまり部屋の上下方向に拡散しない。
【００９８】
［第７の実施形態］
以下、図１７を参照して、本発明の第７の実施形態について説明する。
第７の実施形態の採光装置は、例えば、窓に貼り付けた形態で太陽光を室内に採り入れるために用いられる。
図１７は、本実施形態の採光装置を示す概略斜視図である。
本実施形態の採光装置１３０は、採光部材１３１と、採光部材１３１の光出射面側に配置され、採光部材１３１から射出された光を拡散させる光拡散部材１３２とから概略構成されている。
【００９９】
採光部材１３１としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
【０１００】
光拡散部材１３２は、図１７に示すように、その上下方向に波形からなり、異なる方向に光を散乱させる複数の拡散パターンが連続的に形成されており、それらの拡散パターンが明確な境を持たずに連続的に形成されていている。この拡散パターンは、例えば、多数の突条部が、所定の間隔を置いて並列に配設され、これら突条部と、その間の凹部とから構成されている。また、突条部および凹部は、湾曲している。
このような拡散パターンを有する光拡散部材１３２において、任意の領域Ａ（光拡散領域Ａ）と任意の領域Ｂ（光拡散領域Ｂ）を抽出し、その拡散構造を観察した場合、光拡散領域Ａは光拡散部材１３２の右下に向かって拡散パターンが形成され、光拡散領域Ｂは光拡散部材１３２の左下に向かって拡散パターンが形成されているとみなすことができる。
すなわち、この光拡散部材１３２は、複数の異なる光拡散領域が明確な境を持たずに連続的に形成されているとみなすことができる。
【０１０１】
採光装置１３０を、上述の第２の実施形態と同様に、窓面に配置した場合、例えば、光拡散領域Ｂから採光された光は、窓近傍を照らし、光拡散領域Ａから採光された光は、部屋の奥方向を照らす。
【０１０２】
［照明調光システム］
図１８は、採光装置及び照明調光システムを備えた部屋モデル２０００を示す図である。
図１９は、部屋モデル２０００の天井を示す平面図である。
【０１０３】
本発明において、外光が導入される部屋２００３の天井２００３ａを構成する天井材は、高い光反射性を有していてもよい。図１８及び図１９に示すように、部屋２００３の天井２００３ａには、光反射性を有する天井材として、光反射性天井材２００３Ａが設置されている。光反射性天井材２００３Ａは、窓２００２に設置された採光装置２０１０からの外光を室内の奥の方に導入することを促進することを目的とするもので、窓際の天井２００３ａに設置されている。具体的には、天井２００３ａの所定の領域Ｅ（窓２００２から約３ｍの領域）に設置されている。
【０１０４】
この光反射性天井材２００３Ａは、先に述べたように、本発明の採光装置２０１０（上述したいずれかの実施形態の採光装置）が設置された窓２００２を介して室内に導入された外光を室内の奥の方まで効率よく導く働きをする。採光装置２０１０から室内の天井２００３ａへ向けて導入された外光は、光反射性天井材２００３Ａで反射され、向きを変えて室内の奥に置かれた机２００５の机上面２００５ａを照らすことになり、当該机上面２００５ａを明るくする効果を発揮する。
【０１０５】
光反射性天井材２００３Ａは、拡散反射性であってもよいし、鏡面反射性であってもよいが、室内の奥に置かれた机２００５の机上面２００５ａを明るくする効果と、室内に居る人とって不快なグレア光を抑える効果を両立するために、両者の特性が適度にミックスされたものが好ましい。
【０１０６】
本発明の採光装置２０１０によって室内に導入された光の多くは、窓２００２の付近の天井に向かうが、窓２００２の近傍は光量が十分である場合が多い。そのため、上記のような光反射性天井材２００３Ａを併用することによって、窓付近の天井（領域Ｅ）に入射した光を、窓際に比べて光量の少ない室内の奥の方へ振り分けることができる。
【０１０７】
光反射性天井材２００３Ａは、例えば、アルミニウムのような金属板に数十ミクロン程度の凹凸によるエンボス加工を施したり、同様の凹凸を形成した樹脂基板の表面にアルミのような金属薄膜を蒸着したりして作成することができる。あるいは、エンボス加工によって形成される凹凸がもっと大きな周期の曲面で形成されていてもよい。
【０１０８】
さらに、光反射性天井材２００３Ａに形成するエンボス形状を適宜変えることによって、光の配光特性や室内における光の分布を制御することができる。例えば、室内の奥の方に延在するストライプ状にエンボス加工を施した場合は、光反射性天井材２００３Ａで反射した光が、窓２００２の左右方向（凹凸の長手方向に交差する方向）に拡がる。部屋２００３の窓２００２の大きさや向きが限られているような場合は、このような性質を利用して、光反射性天井材２００３Ａによって光を水平方向へ拡散させるとともに、室内の奥の方向へ向けて反射させることができる。
【０１０９】
本発明の採光装置２０１０は、部屋２００３の照明調光システムの一部として用いられる。照明調光システムは、例えば、採光装置２０１０と、複数の室内照明装置２００７と、窓に設置された日射調整装置２００８と、これらの制御系２００９と、天井２００３ａに設置された光反射性天井材２００３Ａと、を含む部屋全体の構成部材から構成される。
【０１１０】
部屋２００３の窓２００２には、上部側に採光装置２０１０が設置され、下部側に日射調整装置２００８が設置されている。ここでは、日射調整装置２００８として、ブラインドが設置されているが、これに限らない。
【０１１１】
部屋２００３には、複数の室内照明装置２００７が、窓２００２の左右方向（Ｙ方向）および室内の奥行き方向（Ｘ方向）に格子状に配置されている。これら複数の室内照明装置２００７は、採光装置２０１０と併せて部屋２００３の全体の照明システムを構成している。
【０１１２】
図１８及び図１９に示すように、例えば、窓２００２の左右方向（Ｙ方向）の長さＬ１が１８ｍ、部屋２００３の奥行方向（Ｘ方向）の長さＬ２が９ｍのオフィスの天井２００３ａを示す。ここでは、室内照明装置２００７は、天井２００３ａの横方向（Ｙ方向）及び奥行方向（Ｘ方向）に、それぞれ１．８ｍの間隔Ｐをおいて格子状に配置されている。より具体的には、５０個の室内照明装置２００７が１０行（Ｙ方向）×５列（Ｘ方向）に配列されている。
【０１１３】
室内照明装置２００７は、室内照明器具２００７ａと、明るさ検出部２００７ｂと、制御部２００７ｃと、を備え、室内照明器具２００７ａに明るさ検出部２００７ｂ及び制御部２００７ｃが一体化されて構成されたものである。
【０１１４】
室内照明装置２００７は、室内照明器具２００７ａ及び明るさ検出部２００７ｂをそれぞれ複数ずつ備えていてもよい。但し、明るさ検出部２００７ｂは、各室内照明器具２００７ａに対して１個ずつ設けられる。明るさ検出部２００７ｂは、室内照明器具２００７ａが照明する被照射面の反射光を受光して、被照射面の照度を検出する。ここでは、明るさ検出部２００ｂによって、室内に置かれた机上２００５の机上面２００５ａの照度を検出する。
【０１１５】
各室内照明装置２００７に１個ずつ設けられた制御部２００７ｃは、互いに接続されている。各室内照明装置２００７は、互いに接続された制御部２００７ｃにより、各々の明るさ検出部２００７ｂが検出する机上面２００５ａの照度が一定の目標照度Ｌ０（例えば、平均照度：７５０ｌｘ）になるように、それぞれの室内照明器具２００７ａのＬＥＤランプの光出力を調整するフィードバック制御を行っている。
【０１１６】
図２０は、採光装置によって室内に採光された光（自然光）の照度と、室内照明装置による照度（照明調光システム）との関係を示すグラフである。
図２０に示すように、採光装置２０１０（自然光の採光）による机上面の照度は、窓から遠くなる程、低下している。一方で、採光装置２０１０を窓に設置することなく室内の天井に室内照明装置２００７（照明調光システム）を設置した場合には、窓から遠くなる程、机上面の照度が上昇する。これら採光装置２０１０と室内照明装置２００７（照明調光システム）とを併用した場合、採光装置２０１０及び室内照明装置２００７（照明調光システム）のいずれか一方を用いた場合よりも、室内における机上面の照度が全体的に上昇していることが分かる。採光装置２０１０の効果により窓際が最も明るく、窓から離れるに従って明るさの低下が若干みられるが、略一定の照度（平均照度：７５０ｌｘ）が得られている。
【０１１７】
以上述べたように、採光装置２０１０と照明調光システム（室内照明装置２００７）とを併用することにより、室内の奥の方まで光を届けることが可能となり、室内の明るさをさらに向上させることができる。したがって、太陽高度による影響を受けずにより一層安定した明るい光環境が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明の一態様は、室内等の空間に対して光を有効に採り入れることができる採光装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０・・・採光装置、１１・・・採光部材、１２・・・光拡散部材。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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