(57)【要約】  本発明の一態様による採光装置（１０）は、光透過性を有し外光が入射する第１基板（１）と、光透過性を有し第１基板（１）に対向配置される第２基板（２）と、第１基板（１）と第２基板（２）との間に配置された光拡散層（３）と、第１基板（１）と第２基板（２）との間に配置され、光拡散層（３）に対向する一面に光透過性を有する複数の採光部（４２）と複数の採光部（４２）の間に設けられた空隙部（４３）とを有してなる採光層（４）と、を少なくとも備える。
2015174401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有し外光が入射する第１基板と、
光透過性を有し前記第１基板に対向配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置された光拡散層と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記光拡散層に対向する一面に光透過性を有する複数の採光部と前記複数の採光部の間に設けられた空隙部とを有してなる採光層と、を少なくとも備える採光装置。
【請求項２】
前記光拡散層は、光拡散特性に異方性を有しており、前記複数の採光部における各々の延在方向に強い光拡散性を示す請求項１に記載の採光装置。
【請求項３】
前記光拡散層は、前記複数の採光部の延在方向とは直交する方向に半値全幅５度以内の弱い光拡散性を示す請求項１または２に記載の採光装置。
【請求項４】
前記光拡散層は、前記複数の採光部の延在方向とは直交する方向の光拡散特性として、
前記空隙部に接する前記採光部の側面の一部が前記採光部に入射した光を反射する反射面として機能し、前記採光部に入射した光のうち任意の１本の光線が前記反射面に入射する点Ｇを通り、前記第１基板の第１面に直交する仮想的な直線を境界とする２つの空間のうち、前記点Ｇに入射する前記光線が存在する側の空間を第１空間とし、前記点Ｇに入射する前記光線が存在しない側の空間を第２空間とした場合、前記採光部から射出される光のうち、前記第２空間の側に進行する光であって前記直線に対して極角５度の方向に進行する前記光の拡散強度が、前記直線に沿って進行する光の強度の０．１％以上、１０％以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の採光装置。
【請求項５】
前記第１基板と前記第２基板との間に配置される第３基板を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載の採光装置。
【請求項６】
前記光拡散層は、前記採光層の光入射側に配置されている請求項１から５のいずれか一項に記載の採光装置。
【請求項７】
前記第１基板の前記第２基板に対向する面に前記光拡散層が設けられ、
前記第２基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層が設けられている請求項６に記載の採光装置。
【請求項８】
前記光拡散層が第１の光拡散層とし、前記第１の光拡散層よりも弱い光拡散特性を示す第２の光拡散層を備え、
前記第２の光拡散層が前記第２基板と前記採光層との間に配置されている請求項７に記載の採光装置。
【請求項９】
前記光拡散層は、前記採光層の光射出側に配置されている請求項１から５のいずれか一項に記載の採光装置。
【請求項１０】
前記第２基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層及び前記光拡散層が設けられている請求項９に記載の採光装置。
【請求項１１】
前記第３基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層が設けられ、
前記第２基板の前記第３基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている請求項９に記載の採光装置。
【請求項１２】
前記第２基板の前記第３基板に対向する面に、前記光拡散層と前記採光層とが積層されている請求項９に記載の採光装置。
【請求項１３】
前記第３基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層が設けられ、
前記第３基板の前記第２基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている請求項９に記載の採光装置。
【請求項１４】
前記第３基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層を有し、
前記第３基板の前記第２基板に対向する面に前記光拡散層を有し、
前記第３基板は、前記光拡散層側に設けられた支持部材を介して、前記第１基板及び前記第２基板のいずれか一方に対して間隔をおいて支持されている請求項９に記載の採光装置。
【請求項１５】
前記光拡散層が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂とは屈折率の異なる複数の光拡散粒子と、により構成され、
前記光拡散粒子は、長軸と短軸とを有する異方性形状をなす請求項１から１４のいずれか一項に記載の採光装置。
【請求項１６】
前記光拡散層が、一方向に延在する複数の凸部からなる請求項１から１５のいずれか一項に記載の採光装置。
【請求項１７】
前記複数の凸部がレンチキュラーレンズ構造体からなる請求項１６に記載の採光装置。
【請求項１８】
前記レンチキュラーレンズ構造体の表面を平坦化する平坦化層を有し、
前記平坦化層は、前記レンチキュラーレンズ構造体とは屈折率が異なる材料からなる請求項１７に記載の採光装置。
【請求項１９】
前記第１基板に紫外線カット層が設けられている請求項１から１８のいずれか一項に記載の採光装置。
【請求項２０】
前記複数の採光部は、多角柱状構造体からなり、長手方向に直交する断面形状が複数の頂点を有するとともに全ての内角が１８０°未満の多角形とされ、当該多角形が、前記第２基板の前記一面に対向する第１面と、前記第１面の両端にあたる頂点である第１頂点及び第２頂点と、前記第１面上に位置しない第３頂点を含む複数の頂点とを有してなり、
前記採光層は、前記第３頂点側の空気界面を前記第１基板側に向けた姿勢で設けられている請求項１から１９のいずれか一項に記載の採光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採光装置に関するものである。
本願は、２０１４年５月１２日に、日本に出願された特願２０１４−０９９０８４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】
建物の窓等を通して太陽光を室内に採り込むための採光層が特許文献１に提案されている。採光層は、複数の単位プリズムと平坦面とが光透過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。このような採光層を窓ガラスに設置することで、外光を室内に導入して明るい空間を提供することができる。【０００３】
近年においては、省エネルギーの観点から窓部分における断熱性向上に対する要求も高まってきている。上述した採光層は、窓ガラスの室内側の面に貼り付けられた状態で使用されるため、外光とともに室内に熱も流入してしまう。その結果、夏季などはこの分の空調費が余計にかかってしまうという問題がある。【０００４】
窓部分の断熱性を向上させる為の試みとして、窓ガラスを二重に配置することで断熱性を高めることはよく知られている。非特許文献１には、対向して配置した２枚の窓ガラスの間に採光層を配置した構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４００２１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】”Optibend”[online]、CHI LIN TECHNOLOGY CO., LTDホームページ［平成２６年３月７日検索］、インターネット＜URL: http://www.chilintech.com.tw/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の構成では室内の明るさが太陽光の入射方向の影響を受けやすく、室内に導入した光の指向性が強すぎて室内に影ができやすい。また、室内側あるいは室外側から窓ガラスを見た際に採光層においてぎらつきが生じたりするなどの問題があった。【０００８】
本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、断熱特性を維持しつつ、太陽光の入射方向による影響を受けずにより安定した明るい光環境が得られる採光装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの態様である採光装置は、光透過性を有し外光が入射する第１基板と、光透過性を有し前記第１基板に対向配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された光拡散層と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記光拡散層に対向する一面に光透過性を有する複数の採光部と前記複数の採光部の間に設けられた空隙部とを有してなる採光層と、を少なくとも備える。【００１０】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、光拡散特性に異方性を有しており、前記複数の採光部における各々の延在方向に強い光拡散性を示す構成としてもよい。【００１１】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、採光部の延在方向とは直交する（上下）方向に半値全幅５度以内の弱い光拡散性を示す構成としてもよい。【００１２】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、前記複数の採光部の延在方向とは直交する方向の光拡散特性として、前記空隙部に接する前記採光部の側面の一部が前記採光部に入射した光を反射する反射面として機能し、前記採光部に入射した光のうち任意の１本の光線が前記反射面に入射する点Ｇを通り、前記第１基板の第１面に直交する仮想的な直線を境界とする２つの空間のうち、前記点Ｇに入射する前記光線が存在する側の空間を第１空間とし、前記点Ｇに入射する前記光線が存在しない側の空間を第２空間とした場合、前記採光部から射出される光のうち、前記第２空間の側に進行する光であって前記直線に対して極角５度の方向に進行する前記光の拡散強度が、前記直線に沿って進行する光の強度の０．１％以上、１０％以下である構成としてもよい。【００１３】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される第３基板を備えている構成としてもよい。【００１４】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、前記採光層の光入射側に配置されている構成としてもよい。【００１５】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第１基板の前記第２基板に対向する面に前記光拡散層が設けられ、前記第２基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層が設けられている構成としてもよい。【００１６】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層が第１の光拡散層とし、前記第１の光拡散層よりも弱い光拡散特性を示す第２の光拡散層を備え、前記第２の光拡散層が前記第２基板と前記採光層との間に配置されている構成としてもよい。【００１７】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、前記採光層の光射出側に配置されている構成としてもよい。【００１８】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第２基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層及び前記光拡散層が設けられている構成としてもよい。【００１９】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第３基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層が設けられ、前記第２基板の前記第３基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている構成としてもよい。【００２０】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第２基板の前記第３基板に対向する面に、前記光拡散層と前記採光層とが積層されている構成としてもよい。【００２１】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第３基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層が設けられ、前記第３基板の前記第２基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている構成としてもよい。【００２２】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第３基板の前記第１基板に対向する面に前記採光層を有し、前記第３基板の前記第２基板に対向する面に記光拡散層を有し、前記第３基板は、前記光拡散層側に設けられた支持部材を介して、前記第１基板及び前記第２基板のいずれか一方に対して間隔をおいて支持されている構成としてもよい。【００２３】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂とは屈折率の異なる複数の光拡散粒子と、により構成され、前記光拡散粒子は、長軸と短軸とを有する異方性形状をなす構成としてもよい。【００２４】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層が、一方向に延在する複数の凸部からなる構成としてもよい。【００２５】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記複数の凸部がレンチキュラーレンズ構造体からなる構成としてもよい。【００２６】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記レンチキュラーレンズ構造体の表面を平坦化する平坦化層を有し、前記平坦化層は、前記レンチキュラーレンズ構造体とは屈折率が異なる材料からなる構成としてもよい。【００２７】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第１基板に紫外線カット層が設けられている構成としてもよい。【００２８】
本発明の一つの態様である採光装置において、前記複数の採光部は、多角柱状構造体からなり、長手方向に直交する断面形状が複数の頂点を有するとともに全ての内角が１８０°未満の多角形とされ、当該多角形が、前記第２基板の前記一面に対向する第１面と、前記第１面の両端にあたる頂点である第１頂点及び第２頂点と、前記第１面上に位置しない第３頂点を含む複数の頂点とを有してなり、前記採光層は、前記第３頂点側の空気界面を前記第１基板側に向けた姿勢で設けられている構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一つの態様によれば、断熱特性を維持しつつ、太陽高度による影響を受けずにより安定した明るい光環境を提供することの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】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態である採光装置の構成を示す断面図。
【図２】採光装置の構成を部分的に示す斜視断面図。
【図３】光拡散層の構成を示す斜視図。
【図４】光拡散層の他の形態としての疑似ストライプ構造の光拡散層を示す図。
【図５】光拡散層の他の形態として光拡散粒子を備えた構造体を示す図。
【図６】採光層の構造を具体的に示す斜視図。
【図７】部屋モデルの一例を示す図。
【図８】入射角度及び射出角度の説明図。
【図９】採光装置を透過する光の光路を示す図。
【図１０Ａ】光拡散層を備えた実施形態の採光装置を透過した光の射出範囲を示す図であって、部屋の天井側からみた図。
【図１０Ｂ】光拡散層を備えた実施形態の採光装置を透過した光の射出範囲を示す図であって、部屋の側方から見た図。
【図１１Ａ】疑似ストライプ構造の光拡散層あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層の光拡散効果（図中左側）と、レンチキュラー構造の光拡散層の光拡散効果（図中右側）を示す図。
【図１１Ｂ】疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層の光拡散特性を示すグラフ。
【図１２】光拡散特性を規定した採光装置が設置された部屋モデルを示す模式図。
【図１３】評価に用いた４種類の光拡散層における上下方向の光拡散特性を示す図。
【図１４】（Ａ）は、評価に用いた４種類の光拡散層における上下方向の光拡散特性を示すグラフであって、（Ｂ）は、（Ａ）のグラフの一部を拡大して示す図。
【図１５】入射光の入射角度θｉｎが３０°の場合における採光装置を透過する光の光路を具体的に示す図。
【図１６】採光装置の採光特性を示す図。
【図１７】光拡散層の光学特性（拡散特性）を示す図。
【図１８Ａ】採光層の採光部に拡散光が入射する様子を示す斜視図。
【図１８Ｂ】採光層の採光部に拡散光が入射する様子を示す平面図。
【図１９】第２実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。
【図２０】ＵＶカット対策が施されたＰＥＴフィルムの光線透過率と、ＵＶカット対策が施されていないＰＥＴフィルムとにおける光線透過率と、を示すグラフ。
【図２１】第３実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。
【図２２】第３実施形態の採光装置の光学特性を示す図。
【図２３】採光層における幾何光学をグラフ上に模式的に表した図。
【図２４】第４実施形態における採光装置の構成を示す断面図。
【図２５】第４実施形態における光拡散層の構成を示す斜視図。
【図２６】第５実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。
【図２７】第６実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。
【図２８】第７実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。
【図２９Ａ】第７実施形態の採光装置の変形例を示す第１の図である。
【図２９Ｂ】第７実施形態の採光装置の変形例を示す第２の図である。
【図３０】実施例における採光装置が設置された部屋モデルを示す模式図。
【図３１】実施例の部屋モデルにおける採光装置の作用を示す図。
【図３２】採光装置及び照明調光システムを備えた部屋モデルを示す図であって、Ａ−Ａ’線に沿う断面図。
【図３３】部屋モデルの天井を示す平面図。
【図３４】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。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００３２】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態である採光装置の構成を示す断面図である。
図２は、採光装置の構成を部分的に示す斜視断面図である。
図３は、光拡散層の構成を示す斜視図である。
図４は、光拡散層の他の形態としての疑似ストライプ構造の光拡散層を示す図である。
図５は、光拡散層の他の形態として光拡散粒子を備えた構造体を示す図である。
図６は、採光層の構造を具体的に示す斜視図である。
【００３３】
本実施形態に係る採光装置は、例えば、室内の窓枠に組み込まれた状態で太陽光（外光）を室内に採り入れる採光装置の一つの例である。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の採光装置１０は、互いに対向して配置された第１基板１及び第２基板２を主として構成される複層ガラス構造（ペアガラス構造）の窓ガラスである。第１基板１と第２基板２との間に形成される中空の断熱層（空気層）６内に光拡散層３および採光層４が配置されている。
【００３５】
第１基板１及び第２基板２は互いに光透過性を有するガラス基板からなる。第１基板１が屋外側に配置され、第２基板２が室内側に配置されている。第１基板１及び第２基板２は、互いの周縁部がシール部材５によって接着されている。第１基板１と第２基板２とのギャップは凡そ１２ｍｍである。
ガラス基板は通常の窓に用いられるフロートガラスの他に、表面に特殊な金属膜による赤外線反射層が形成された熱線反射ガラスや低放射（ｌｏｗ−Ｅ）ガラスが用いられる。
【００３６】
シール部材５は、図２に示すように、１次シール材５１と２次シール材５２とを備えたデュアルシール構造である。１次シール材５１は、熱可塑性樹脂からなり、水蒸気透過率が極めて低く、第１基板１及び第２基板１への密着性に優れた材料を用いて形成される。
２次シール材５２は、高モジュラスの部材であり、１次シール材５１の内部に配置される。
【００３７】
このようなシール部材５により、温度の上昇や周囲の雰囲気における圧力の低下によって第１基板１と第２基板２との間に形成される中空断熱層６が膨張しても、基板１，２同士の接着部分の引張り応力を緩和することができる。そのため、複層ガラス構造の耐熱性能が長期に亘って支持される。
【００３８】
また、２次シール材５２の内側には乾燥材５３が配置されている。乾燥材５３は、中空断熱層６内の湿気を吸収する。これにより、第１基板１及び第２基板２の中空断熱層６側に面する内面１ａ，１ａに結露が発生しないようにしている。
【００３９】
なお、本実施形態においては、中空断熱層６が空気からなる空気層としたが、中空断熱層６は、窒素などの不活性ガスから成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。
【００４０】
光拡散層３は、光拡散特性に異方性を有しており、Ｙ方向（水平方向）に強い光拡散性を示すように構成されている。具体的に、光拡散層３は、図３に示すように、支持基材３１と、支持基材３１の一面３１ａに設けられた複数の凸レンズ部（凸部）３２とにより構成されるレンチキュラーレンズ構造体３６からなる。光拡散層３は、図１に示した第１基板１の内面１ａ（第２基板２に対向する面）に、レンズ面３６ａ（表面）側を第２基板２側に向けた姿勢で設けられている。光拡散層３における複数の凸レンズ部３２は、各々がＺ方向（鉛直方向）に延び、互いに平行にＹ方向に配列されている。
【００４１】
凸レンズ部３２のレンズ面３６ａは、水平面内で曲率を有し、鉛直方向には曲率を有していない。したがって、凸レンズ部３２は、Ｙ方向（水平方向）に高い光拡散性を有し、鉛直方向には光拡散性を有していない。よって、光拡散層３に入射した光は、凸レンズ部３２から射出する際にＹ方向（水平方向）に大きく拡散し、鉛直方向には拡散することなく射出される。
【００４２】
なお、凸レンズ部３２は、支持基材３１の一面３１ａ側が加工されて支持基材３１と一体化されたものでもよいし、支持基材３１と別体のものでもよい。
【００４３】
光拡散層３としては、上述した以外の形態であってもよい。
例えば一例として、光拡散層３０１（３）は、図４に示すように、支持基材３１の一面３１ａ側に、一方向に延在する複数の凸部３３を備えたスジ状の微細形状を有している。
光拡散層３０１は、概ね短手方向（Ｚ方向）に延在する凸部３３が支持基材３１の長手方向（Ｙ方向）に並ぶ、いわゆる疑似ストライプ構造を有している。このように、光拡散層３０１としては、一方向に光拡散性を持ち、これに直交する他の方向には光拡散性をあまり持たない疑似ストライプ構造であってもよい。これにより、光散乱機能に異方性を示す光拡散層３０１が得られる。
【００４４】
光拡散層３０１において、上下方向の光拡散は全く無いよりも僅かに光拡散する要素が存在する方が好ましく、これが採光層４で生じる色割れを打ち消す役割を果たす。光拡散層３０１を上下方向にも波打った疑似ストライプ構造とすることで上下方向の光拡散要素を付加して、白色光が採光層４のようなプリズムに入射した場合に生じる上下方向の分光（色割れ）を抑えている。この方向の光拡散特性は半値全幅が５度以内の弱いものが好ましい。これは、上下方向に光を大きく拡げてしまうと天井に向かう光が床側に居る人の目に高い輝度で入ってしまう恐れがある。上下の光拡散特性を上記程度に抑えることで、このグレアを抑えることができる。
【００４５】
さらに他の形態として、図５に示すように、媒体となる光透過性樹脂層（光透過性樹脂）３４内に鉛直方向（Ｚ方向）に配列が揃うようにファイバー状もしくは楕円体状の光拡散粒子３５が複数分散された粒子分散フィルム構造からなる光拡散層３０２（３）でもよい。光拡散粒子３５は、長軸と短軸とを有する異方性形状とされ、光透過性樹脂層３４とは屈折率の異なる材料からなる。複数の光拡散粒子３５が光拡散因子となって、光透過性樹脂層３４に入射した光線をＹ方向（水平方向）に特異的に拡散させて射出させることができる。
【００４６】
採光層４は、外光（太陽光）を室内に導光するように、表面に数十〜数百μｍオーダーの微細構造が形成されたシートである。具体的には、図１及び図６に示すように、フィルム基材４１と、複数の採光部４２と、複数の採光部４２の間に設けられた空隙部４３と、を有してなり、第２基板２の内面（光拡散層３に対向する面）２ａに設けられている。複数の採光部４２は、フィルム基材４１の一面４１ａにストライプ状に設けられ、各々がＹ方向（水平方向）に延在し、Ｚ方向（鉛直方向）に互いに平行に配置されている。
【００４７】
フィルム基材４１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など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。フィルム基材４１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。
【００４８】
複数の採光部４２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、有機溶媒など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。
【００４９】
本実施形態では、採光部４２の一例として、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を用いている。採光部４２の全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。これにより、十分な透明性を得ることができる。  
【００５０】
本実施形態においては、熱インプリント法を用いて複数の採光部４２をフィルム基材４１上に形成した。採光部４２の形成方法としては、熱インプリント法に限らず、例えば、ＵＶインプリント法、熱プレス法、射出成型法、押出成形法、圧縮成型法等を用いてもよい。溶融押し出し法や型押し出し法などの方法では、フィルム基材４１と採光部４２とは同一の樹脂によって一体に形成される。また、ＰＥＴのようなベースフィルム上に形状転写（ＵＶ転写／熱転写）用の樹脂が塗布され、構造物がインプリント成型されても良い。
【００５１】
通常、採光部４２の屈折率は１．５前後の値である。本実施形態では、フッ素系の添加剤が混合された場合の屈折率である１．３５から、アリル基などの共役系の組成物が混合された場合の屈折率１．６程度までの範囲を含み、各採光部４２が上記範囲内の屈折率を有する。
【００５２】
採光部４２は、図６に示すように、一方向（図１の紙面と垂直なＹ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多角形状をなす。具体的に、採光部４２は、その断面形状において６つの頂点（ｑ１〜ｑ６）を有し、全ての内角が１８０°未満とされた６角形である。複数の採光部４２は、各々の長手方向が矩形状のフィルム基材４１の一辺に平行し、鉛直方向に配置されている。上述した光拡散層３は、複数の採光部４２における各々の延在方向に他の方向よりも強い光拡散性を示す。
【００５３】
図６に示すように、各採光部４２の断面形状である六角形の第１頂点ｑ１及び第２頂点ｑ２は、フィルム基材４１と接する第１辺３２Ａの両端にあたる頂点であり、第４頂点ｑ４、第５頂点ｑ５、第６頂点ｑ６は、第１面４２Ａ上に位置しない頂点であって、第３頂点ｑ３が第１面４２Ａから最も離れた頂点となる。また、第３頂点ｑ３を通る第１面４２Ａの垂線の長さは、複数の頂点ｑ１〜ｑ６のうちの第３頂点ｑ３以外の頂点を通る第１面４２Ａの垂線の長さよりも長い。つまり、採光部４２の形状は、第３頂点ｑ３を通る第１面４２Ａの垂線を中心として非対称とされている。
【００５４】
なお、採光部４２の形状は、上述した形状に限らず、長手方向と直交する断面が５角形であってもよいし、台形や三角形であってもよい。
【００５５】
採光層４は、採光部４２の長手方向が水平を向き、複数の採光部４２の配列方向が鉛直方向（Ｚ方向）を向くように第２基板２に設けられている。また、複数の採光部４２により微細構造とされた表面（空気界面４２ｃ）側を室外側（第１基板１側）に向けた状態で設置される。設置後の状態において、採光部４２の断面形状である六角形の第２面４２Ｂ及び第３面４２Ｃが上側を向き、第４面４２Ｄ、第５面４２Ｅ及び第６面４２Ｆが下側を向いた姿勢となっている。
【００５６】
フィルム基材４１の屈折率と各採光部４２との屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、例えば、フィルム基材４１の屈折率と各採光部４２の屈折率とが大きく異なる場合、光が各採光部４２からフィルム基材４１に入射したときに、これら各採光部４２とフィルム基材４１との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の採光特性が得られない、輝度が低下するなどの不具合が生じる虞があるからである。
【００５７】
空隙部４３には、中空断熱層６内の空気が存在している。したがって、空隙部４３の屈折率は概ね１．０である。空隙部４３の屈折率を１．０とすることにより、採光部４２と空隙部４３との界面（空気界面）４２ｃにおける臨界角が最小となる。
【００５８】
以下、本実施形態の採光装置を設置した部屋モデルの一例について説明する。
図７は、部屋モデル１０００の一例を示す図である。
図７には、一部が採光装置１０によって構成された複層ガラス窓１００２、部屋１００３、天井１００３ａ、太陽光が入射する側の壁１００３ｂ、床１００３ｃ、上記壁１００３ｂと対向する壁１００３ｄ、椅子に座っている人１００４、床１００３ｃに立っている人１００５が図示されている。
【００５９】
図７に示すように、部屋１００３はオフィスを例としており、部屋１００３の断面（ＸＺ断面）の形状は矩形である。部屋１００３の高さＨ３（床１００３ｃから天井１００３ａまでの高さ）は、例えば２．７ｍである。複層ガラス窓１００２の高さＨ２は、例えば１．８ｍである。採光装置１０は、複層ガラス窓１００２における、人間の視界を遮らない部分（天井１００３ａから例えば０．７ｍの部分）に設けられている。採光装置１０の高さＨ１は例えば０．７ｍである。
【００６０】
部屋モデル１０００においては、壁１００３ｂから例えば１ｍ程度、離れた所で人が動くことを想定している。窓付近の領域Ｄにおいては、人が居ないこととしている。窓付近の領域Ｄは例えば１ｍであって、人が動く領域を想定している。
【００６１】
また、人の眼の位置は、床１００３ｃから例えば０．８ｍ〜１．８ｍを想定している。
床１００３ｃに立っている人１００５の眼の高さＨａは例えば１．８ｍである。椅子に座っている人１００４の眼の高さＨｂは例えば０．８ｍである。これらの眼の高さＨａ，Ｈｂに基づいて、前記人の眼の位置の範囲を想定している。
【００６２】
採光装置１０は、外光Ｌを天井１００３ａに向けて進行させる機能を有する。天井１００３ａに向けて進行する光Ｌ’は、天井１００３ａで反射して室内を照射し、照明の代わりとなる。しかし実際には、採光装置１０を通過した光Ｌ’は、天井１００３ａに向けて進行するだけでなく、壁１００３ｄあるいは床１００３ｃに向けて進行する。
【００６３】
このとき、仮に、採光装置が光拡散層を備えていない構成の場合には、採光装置を通過した光Ｌ’の中には、屋内に居る人の眼の位置に向かう光Ｌ２も存在する。このような光Ｌ２は、屋内に居る人に眩しさを感じさせることとなる。部屋モデル１０００において、屋内に居る人に眩しさを感じさせる領域をグレア領域ＡＲとする。グレア領域ＡＲの範囲は、前記人の動く領域及び人の眼の位置に基づいて規定されている。グレア領域ＡＲは、壁１００３ｂから例えば１ｍ離れた所において、床１００３ｃから例えば０．８ｍ〜１．８ｍの領域である。
【００６４】
次に、採光装置１０に入射する光Ｌの入射角度と採光装置１０から射出される光Ｌ’の射出角度の定義について説明する。
【００６５】
図８は、入射角度及び射出角度の説明図である。図８においては、便宜上、採光装置１０の複層構造を簡略化している。図８において、採光装置１０の法線方向（Ｘ方向）と採光装置１０に入射する光Ｌとのなす角度を入射角度θｉｎ、法線方向と採光装置１０から射出される光Ｌ’とのなす角度を射出角度θｏｕｔとする。入射光は、太陽光が主になるため、採光装置１０の斜め上方から主に入射する。よって、入射角度θｉｎは、採光装置１０の中心（第１基板１及び光拡散層３の面方向における中心）を通る法線方向を０°として、法線方向よりも上方側を正（＋）の角度としている。すなわち、入射角度θｉｎは、時計回りの角度を正としたθｉｎ≧０°となる。
【００６６】
射出角度θｏｕｔは、採光装置１０の中心（採光部４２とフィルム基材４１との界面の中心）を通る法線方向を０°として、法線方向よりも天井１００３ａを正（＋）、法線方向よりも床１００３ｃ側を負（−）の角度としている。すなわち、射出角度θｏｕｔは、反時計回りの角度を正、時計回りの角度を負としている。
【００６７】
次に、本実施形態における光拡散層３及び採光層４を備えた採光装置１０の作用を説明する。図９は、採光装置１０を透過する光の光路を示す図である。
ここで、説明の便宜上、図９に示す採光部４２に入射した光のうち任意の１本の光束が採光部４２の第５面４２Ｅ（反射面）に入射する点を入射点Ｇとする。入射点Ｇを通り、フィルム基材４１の一面４１ａ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、入射点Ｇに入射する光が存在する側の空間を第１空間Ｓ１とし、入射点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。
【００６８】
図９に示すように、入射角度θｉｎ≧０°で斜め上方から採光装置１０へ入射した光Ｌは、第１基板１において屈折されて光拡散層３へ入射し、当該光拡散層３においてＹ方向（採光部４２の延在方向）へ大きく拡散される。拡散光Ｌ１は、中空断熱層６内を導光して斜め上方から採光層４へ入射する。採光部４２に入射した拡散光Ｌ１は、例えば、第３面４２Ｃにおいて屈折されて第５面４２Ｅ側に向かって進み、第５面４２Ｅにおいて反射された後、第２基板２側から射出角度θｏｕｔ≧０°で第１空間Ｓ１側へ射出して、図７に示した部屋１００３の天井１００３ａに向かって進む光Ｌ’となる。
【００６９】
なお、上述した光路は一例であって、採光装置１０に入射した外光は、採光層４における各採光部４２の第２面４２Ｂ及び第３面４２Ｃのいずれかの辺から入射して、第４面４２Ｄ、第５面４２Ｅ及び第６面４２Ｆのいずれかの辺において反射された後に第１面４２Ａ側から射出される。採光部４２を透過する光の光路はいくつかある。
【００７０】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、光拡散層３（不図示）及び採光層４（不図示）を備えた本実施形態の採光装置１０を透過した光の射出範囲を示す図であって、図１０Ａは部屋の天井側からみた図であり、図１０Ｂは部屋の側方から見た図である。図１０Ａ及び図１０Ｂには、光拡散層３（不図示）および採光層４（不図示）を有する本実施形態の採光装置１０を備えた複層ガラス窓１００２が設置された部屋１００３を示す。
【００７１】
図１０Ａ、図１０Ｂでは、採光装置１０から射出された光の主な射出方向を実線の矢印で示し、部屋の左右方向への光の拡がり（射出光の拡散範囲）を破線の楕円で示す。
【００７２】
採光装置１０は、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、主に部屋１００３の左右方向（横方向）に光を拡げると共に、上下方向（縦方向）には光をあまり拡げない光散乱特性を有することが好ましい。すなわち、左右方向への拡がりと同じように、光を上下方向にも拡げてしまうと、天井１００３ａに向かう光が床１００３ｃ側に居る人１００４の方向に拡散し、指向性が高い場合に比べて人１００４が目に入る輝度が高くなってしまう。
【００７３】
一方で、レンチキュラー構造の光拡散層３の場合、上下方向には光を略拡散しない構成のため色割れ現象が生じるおそれがあり、室内側から採光装置１０を見たときに横縞模様として視認されてしまうことがある。
【００７４】
上述したように本実施形態では、光拡散層３として、レンチキュラー構造のもの以外に、疑似ストライプ構造の光拡散層３０１（３）（図４）あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層３０２（３）（図５）を適用することができる。これら光拡散層３０１，３０２は、主に左右方向に光を大きく拡散させるとともに、上下方向にも僅かながら光を拡散させる特性を有している。
【００７５】
図１１Ａは、疑似ストライプ構造の光拡散層あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層の光拡散効果（図中左側）と、レンチキュラー構造の光拡散層の光拡散効果（図中右側）を示す図である。
【００７６】
図１１Ａに示すように、プリズム構造体を備えた採光層に白色光を入射させた場合、屈折の波長分散により波長ごとに射出角度が少しずつ異なる。このため、プリズム構造体を備えた採光層と、レンチキュラー構造の光拡散層と、を備えた装置の場合、図中右側に示すように、プリズム構造体の延在方向（ストライプ方向）に横縞の分光（色割れ）が発生してしまう。
一方、図中左側に示す疑似ストライプ構造の光拡散層あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層のように、上下方向にも僅かに光を拡散させる構成（疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造）とすることによって、横縞の分光を略消失させることができる。
【００７７】
図１１Ｂは、疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層の光拡散特性を示すグラフである。具体的に、図１１Ｂは、疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層に対して垂直方向から測定光を照射し、反対側に設けた受光器を極角方向に動かして受光した光強度について、規格化ピークを１００％としたグラフである。
【００７８】
なお、図１１Ｂ中に示す実線Ｃは、水平方向での光強度を測定したグラフを示す。
図１１Ｂ中に示す破線Ａは、鉛直方向での光強度を測定したグラフを示す。また、光拡散層３の水平方向での半値全幅は約３０°であり、疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層の鉛直方向での半値全幅は約３０°である。
【００７９】
図１１Ｂに示すように、本実施形態の採光装置１０に用いる光拡散層３としては、光を拡散する水平方向の拡散程度としてはある程度大きいものが好ましく、半値全幅としては１５°から６０°程度のものが用いられる。水平方向への光の拡がりがこの数字より小さいと太陽光線が和らげられず、室内に居る人の視線に入った場合にグレアを感じさせ易いため望ましくない。一方で、水平方向にあまり光を拡げ過ぎた場合、光拡散層３の光線透過率が低下する一因となるため望ましくない。
【００８０】
これに対し、上下方向における光の拡散程度としては、天井に向かう光の指向性をあまり落とさないように、半値全幅が数度から２０°程度の弱散乱性を有するものを用いることが好ましい。
【００８１】
理想的な光拡散特性を求める場合には、光を主に水平方向に拡げるとともに、上下方向にはあまり拡げない異方性の光散乱特性を有した光拡散層３であることが望ましい。本実施形態では、水平方向では半値全幅が１７°で光が拡散しているが、上下方向では半値全幅が５°であり、上下方向には殆ど光は拡散していない。なお、光拡散層３を通過する前の測定光の半値全幅は４°である。
【００８２】
本実施形態における光拡散層３の光拡散特性に関して、詳しく検討を行った。上記のように上下方向（極角方向）の光拡散特性は弱すぎると色割れという不具合が発生するが、強過ぎてもこれが室内の人の視線に入り易くなり、これがグレアとなって不具合を生じる恐れがある。
【００８３】
図１２に示すように光拡散層３における光の拡散角度θを規定した場合、グレアの観点からは、室内に居る人に眩しさを感じさせないために必要以上の光を床方向へ拡散させることは避けなければならず、拡散角度θにおける光強度がある程度以下となることが要求される。
【００８４】
ここで、図１２に示すような採光装置１０の設置状況を想定し、光拡散特性を規定することでより好ましい発明の範囲を規定することとした。図１２は、光拡散特性を規定した採光装置１０が設置された部屋モデルを示す模式図である。部屋１００３の大きさは、奥行きＬ１が１０ｍ、床１００３ｃから天井１００３ａまでの高さＨが２．７ｍである。床１００３ｃから所定の高さに設置された窓１００２は、天井１００３ａまで窓面が形成されている。採光装置１０は、床１００３ｃからの高さＨ１が２．０ｍの位置に設置され、この部分から採光が行われる。採光装置１０から採光された外光は大部分が室内の天井方向へ向かうように設計されているが、入射角度が季節や時間によって変わるため、その場合のグレアを考慮した最悪のケースとして、最もグレアが目に入り易い設定としたときを想定して、採光装置１０から水平方向に導入光が射出すると仮定する。
【００８５】
ここで、図１２における光の射出方向は、水平方向を０度として室内の天井方向を＋、床方向を−と規定する。また、室内に居る人１００４は、仮想的に、窓１００２から１０ｍほど離れた位置で窓１００２の方向を向いて椅子に座っている姿勢とし、視線の高さｈを床から１．２ｍとする。この場合、採光装置１０の下端から射出した導入光が室内に居る人１００４の視線に入る角度θ は、凡そ−５度となる。以上の様な設置状況を想定し、採光装置１０の光拡散層３について、−５度の光拡散強度の範囲を規定することで、より好ましい発明の範囲を規定することとした。
【００８６】
一方で色割れの観点からは、これを目立たなくするために若干の光拡散が必要で、拡散角度θで進行する光の強度がある程度必要である。そこで、種々の光拡散特性を有する光拡散層３を採光装置１０に設置し、グレア、色割れの２つの観点で目視評価を行った。
【００８７】
図１３及び図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）に、評価に用いた４種類の光拡散層における上下方向の光拡散特性を示す。なお、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のグラフの一部を拡大して示す図である。
各光拡散層における光拡散特性に幅を持たせて、その拡散幅の大きい光拡散層（１）から拡散幅の小さい光拡散層（４）までの４種類を検討している。４種類とも半値全幅としては５度以内の弱い光拡散特性を示すものである。ここでは、採光装置１０の正面（０度）方向の透過率を１００として規格化し、これに対する相対的な値で示している。光拡散性が弱いため、図１４（Ａ）は、拡散強度である縦軸を対数表示にしている。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のグラフの主要部の拡大である。
【００８８】
４種類とも本実施形態の光拡散層３として用いることが可能であるが、その光拡散特性と相関させて、グレア、色割れの評価をしている。床方向の極角５度（−５度）における光拡散の強度はそれぞれ、光拡散層（１）が１２．１％、光拡散層（２）が７．５％、光拡散層（３）が１．０％、光拡散層（４）が０．０９％であった。これらを前ページの様な環境で採光装置１０に設置した場合のグレアの評価としては、光拡散層（２）、光拡散層（３）、光拡散層（４）では眩しいと感じる人が無く問題なかったため、○という評価とした。しかし、光拡散層（１）に関しては眩しいと感じる人もいたため、△という評価とした。この結果から、グレアの観点からは、第２空間Ｓ２側へ進む光であって、光の拡散角度θが−５度方向の光拡散強度としておよそ１０％の所に「眩しい」あるいは「眩しくない」の境がありそうだということが分かった。
【００８９】
本実施形態のさらに好適な範囲としては、床方向の極角５度（−５度）における光拡散強度が、採光装置１０の正面（０度）の方向に進行する光の強度の１０％以下であることが好ましいと言える。
【００９０】
同様に、上記した４種類の光拡散層に対して色割れが確認できるかどうかの評価を行った。その結果、光拡散層（１）、光拡散層（２）、光拡散層（３）に関しては、色割れが消失し確認することができなくなったが、光拡散層（４）に関しては少し残っているようであった。この結果から、色割れの観点からは−５度方向の光拡散強度としておよそ０．１％の所に色割れが「確認できない」あるいは「確認できる」の境がありそうだということが分かった。本発明のさらに好適な範囲としては、床方向の極角５度（−５度）における光拡散強度が、採光装置１０の正面（０度）の方向に進行する光の強度の０．１％以上であることが好ましいと言える。
【００９１】
以上の結果から、本実施形態のさらに好適な範囲としては、床方向の極角５度（−５度）における光拡散強度が、採光装置１０の正面（０度）の方向に進行する光の強度の０．１％以上１０％以下であることが好ましい。
【００９２】
次に、本実施形態における採光装置１０の光学特性について、光拡散層３を採光層４の光入射側に配置した効果を中心に、一例をあげて具体的に述べる。
【００９３】
１．「光拡散層がＺ方向（上下方向）への拡散成分を含むことに着目した場合」
ここでは、光拡散粒子を備えた粒子分散フィルム構造、疑似ストライプ構造の光拡散層に対して、太陽光の入射角度θｉｎが３０°である場合について考える。
図１５は、入射光の入射角度θｉｎが３０°の場合における採光装置１０を透過する光の光路を具体的に示す図である。
【００９４】
先ず、太陽光が採光層４に直接入射する場合、太陽は極めて高い点光源として考えることができ、単一の入射角度θｉｎで採光層４に太陽光が入射することになる。
【００９５】
これに対して本実施形態の採光装置１０では、太陽光は先ず光拡散層３に入射する。光拡散層３は、上述したように、光拡散層３に入射した光をＹ方向に特異的に拡散させて射出させることができるものである。光拡散層３において拡散される光の多くはＹ方向に大きく拡散されるが、Ｚ方向（上下方向）にも僅かながら拡散される光が若干存在する。このとき、Ｚ方向に拡散された光は、当初の単一の入射角度θｉｎからＺ方向に角度分布を持った入射角度θｉｎ’に変換される。
【００９６】
例えば、光拡散層３を通過した後に、入射角度θｉｎに対して±５°の角度分布が付くとすれば、３０°±５°の幅を持った拡散光が、採光層４へ入射する入射角度θｉｎ’となる。
【００９７】
図１６は、本実施形態の採光装置の採光特性を示す図である。図中における横軸は採光装置に入射する外光の入射角度θｉｎを示し、縦軸は採光装置から射出される光（主光線）の射出角度θｏｕｔを示す。θｏｕｔ１、θｏｕｔ２、θｏｕｔ３は、それぞれ採光層４を異なる光路で透過する透過光の入射角度と射出角度との関係を示す。
【００９８】
採光層４に入射する拡散光の入射角度θｉｎ’に幅が付与されれば、射出角度θｏｕｔにもその分の幅が付与されることになる。Ｚ方向（上下方向）にも僅かに光を拡散する光拡散層３を採光層４の光入射側（屋外側）に配置することによって、多様な角度分布を有した射出光が得られる。入射角度θｉｎに±５°の角度分布が付くのであれば、太陽の高度（入射角度θｉｎ）が１１°から５０°に及ぶより広い範囲の中で、射出光内に射出角度θｏｕｔが１０°以下の低角射出成分（０°≦θｏｕｔ≦１０°）が含まれることとなり、部屋の奥の方まで照らすことができる。
【００９９】
なお、採光装置１０からの射出角度θｏｕｔが、何度以上が望ましいのかは、採光装置１０の使用状態や形態において異なる。本実施形態の採光装置１０は、図８に示したように、例えば、複層ガラス窓１００２の上部に配置されるため、射出光が射出角度θｏｕｔ＝０°の角度成分を含んでいてもよい。
【０１００】
また、色々な射出角度成分が混ざることで、太陽高度による採光状態の時間依存性や季節依存性が緩和され、より安定した明るい光環境が得られるようになる。これはＺ方向（上下方向）に光を拡散する光拡散層３を採光層４の光入射側（屋外側）に配置した場合に得られる特有の効果である。
【０１０１】
２．「光拡散層がＹ方向（採光部４２の延在方向）への拡散成分を含むことに着目した場合」
図１７は、光拡散層の光学特性（拡散特性）を示す図である。図１８Ａ及び図１８Ｂは、採光層の採光部に拡散光が入射する様子を示す図であって、図１８Ａは斜視図、図１８Ｂは平面図である。
【０１０２】
図１７に示すように、本実施形態における光拡散層３は、Ｙ方向（窓ガラスの左右方向）へ特異的に光を拡散させる特性を有している。光拡散層３は、入射光の光軸に交差する方向に大きく光を拡散させて射出する。光拡散層３に入射した外光Ｌは、Ｚ方向（上下方向）への入射角度は保ちつつ、その入射光軸に交差するＹ方向にさまざまな角度成分（Φα、Φβ）を持った拡散光Ｌ３に変換される。ここで、Φは、光拡散層３と垂直な水平面内での角度である。
【０１０３】
拡散光Ｌ３は、入射光軸に交差するＹ方向へ±数度の角度分布を示す光であって、入射光軸に沿って直進する光も含まれる。入射光Ｌの光軸と拡散光Ｌ３とのなす角度を拡散角度Φとすると、採光層４に入射する拡散光Ｌ３の入射角度をΦｉｎで表す。すなわち、Φは、光拡散層３と垂直な面内での角度である。
採光層４の採光部４２に入射する角度成分が多様になれば、拡散光Ｌ３の入射角度Φｉｎに応じて、採光部４２におけるさまざまな異なる断面を有する部位を透過することになる。
【０１０４】
例えば、図１８Ａ、図１８Ｂに示すように、採光層４に対してある特定の方位から光が入射した場合にも、入射光線が採光部４２の断面αを透過する以外に、断面βを透過するなど、その他さまざまな断面積を有する部位を透過することで、採光部４２の延在方向へさまざまな射出角度Φｏｕｔで採光部４２から射出する光が増える。つまり、拡散光Ｌ３における光線φαと光線φβとは異なる射出角度Φｏｕｔで採光層４から射出することになる。これにより、部屋の左右方向（採光部４２の延在方向）へ広い範囲を照らすことができる。
【０１０５】
したがって、部屋の左右方向に特異的に光を拡散する光拡散層３を採光層４よりも屋外側に配置することによって、射出角度Φｏｕｔに幅が付与されることになる。
【０１０６】
また、部屋の左右方向（Ｙ方向）へ色々な射出角度成分が混ざることで、太陽高度による採光状態の時間依存性や季節依存性が緩和され、より安定した明るい光環境が得られるようになる。これは、部屋の左右方向に特異的に光を拡散する光拡散層３を採光層４の光入射側（屋外側）に配置した場合に得られる特有の効果である。このように、拡散光を採光部４２へ入射させることで、多様な断面形状の採光部４２を数種類設けた様な機能を有することになる。
【０１０７】
以上述べたように、本実施形態の採光装置１０は、第１基板１と第２基板２との間に光拡散層３と採光層４とが備えられている。このため、主に太陽光を多く含む外光が採光装置１０に入射すると、第１基板１（採光層４の光入射側）に配置された光拡散層３によってＹ方向へ拡散させた後に、採光層４において光を部屋１００３の天井１００３ａへ向けて射出している。このため、射出光のＹ方向における輝度が略均一になる。
【０１０８】
これにより、複層ガラス窓１００２の正面における上方側からではなく斜め横方向から太陽光が差し込んでも、部屋１００３（天井１００３ａ）の一部分（隅）が特に明るくなるのではなく、中央部分を含む部屋１００３（天井１００３ａ）の左右方向全体が明るくなる。そのため、特に、太陽光の入射角度の変化に起因する輝度ムラが緩和されて、天井１００３ａを全体的に明るくすることができる。
【０１０９】
また、本実施形態の採光装置１０によれば、複層ガラス窓１００２の採光装置１０から入射した光が部屋１００３の左右方向に拡がることによって、複層ガラス窓１００２のサイズが小さくても部屋１００３の端から端に亘る全体を明るくすることができる。
【０１１０】
また、本実施形態は、採光装置１０を通して部屋１００３に入射した光Ｌを効率よく天井１００３ａへと向かわせることができる。本実施形態では、採光装置１０を備えた複層ガラス窓１００２を通して部屋１００３に入射した光Ｌ’のうち、グレア領域Ｇに向かう光Ｌ２や床１００３ｃに向かう光の輝度を低減しながら、天井１００３ａに向かう光の輝度を相対的に高めることが可能である。
【０１１１】
よって、グレア光を抑制して部屋１００３に居る人１００４，１００６に眩しさを感じさせることなく、屋外の自然光（太陽光）を十分に利用して部屋１００３の明るい環境を確保することができる。また、太陽光の季節の変化に伴う入射角度の変化に関わらず、部屋１００３の奥の方まで明るくすることができる。
【０１１２】
以上述べたように、本実施形態では、複層ガラス構造の内部に採光層４だけでなく光拡散層３も備えたことにより、断熱特性を維持しつつ、太陽高度による影響を受けずにより安定した明るい光環境が得られる採光装置を提供することができる。
【０１１３】
また、複層ガラスの内側に光拡散層３及び採光層４を配置することで、光拡散層３及び採光層４を保護できるとともに、清掃作業が容易になるという効果も得られる。これにより、それぞれの光特性を長期的に維持することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態における採光装置１０は、複層ガラス窓１００２の一部を構成するものに限定されず、複層ガラス窓１００２の全体が採光装置１０によって構成されていてもよい。また、採光層４及び光拡散層３は、第１基板１及び第２基板２の少なくとも一部に面する大きさを有していればよい。
【０１１５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の採光装置について説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置２０の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、ＵＶカットフィルム７と複層構造とされた光拡散層３とを備えた点において異なる。
よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１１６】
図１９は、第２実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置２０は、図１９に示すように、第１基板１に光拡散層（第１の光拡散層）３が設けられ、第２基板２に光拡散層（第２の光拡散層）３０１が設けられている。第２基板２側に設けられた光拡散層３０１は、第１基板１側に設けられている光拡散層３よりも弱い光拡散特性を示すものである。光拡散層３０１は、第２基板２の内面２ａに設けられ、採光層４と第２基板２との間に配置されている。光拡散層３０１は、先に述べた、粒子分散フィルムによって形成することができる。
なお、光拡散層３０１の光散乱特性が異方性を有していてもよい。
【０１１７】
本実施形態の採光装置２０は、さらにＵＶカットフィルム（紫外線カット層）７を備えている。ＵＶカットフィルム７は、屋外側に位置する第１基板１の内面１ａに設けられ、第１基板１と光拡散層３との間に配置されている。
ＵＶカットフィルム７は、紫外線を大幅にカットし、可視光線を透過させるフィルムである。
【０１１８】
採光層４は、一種のプリズムシートであるため室内光を反射する。このため、室内に居る人が窓を見たときに反射光が目に入り、ぎらつきを感じてしまうことがある。これに対し、本実施形態の構成によれば、採光層４の光射出側（室内側）に配置された光拡散層３０１によって、室内側から見たときのぎらつきを抑えることができる。
【０１１９】
また、本実施形態の採光装置２０は、外光が多く当たる屋外側の第１基板１の内面１ａにＵＶカットフィルム７を備えているので、紫外線による光拡散層３及び採光層４の劣化を抑えることができる。これにより、採光装置２０をメンテナンスすることなく長期的に使用することができる。また、室内の家具や壁材等の日焼け（色褪せ）も抑えられる。
【０１２０】
図２０は、ＵＶカット対策が施されたＰＥＴフィルムの光線透過率（破線で示すグラフ）と、ＵＶカット対策が施されていないＰＥＴフィルムとにおける光線透過率（実線で示すグラフ）と、を示すグラフである。図中におけるグラフの横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は光線透過率（％）を示す。
【０１２１】
本実施形態の採光装置２０に用いるＵＶカットフィルム７としては、３００ｎｍ〜３８０ｎｍの間の波長の光を吸収するようなＵＶ吸収材がＰＥＴフィルムに混入されていればよい。ＵＶ吸収材がＰＥＴフィルムに混入された結果、ＵＶカットフィルムの透過スペクトルは図２０の破線のグラフで示すような特性となる。
【０１２２】
ＵＶ吸収材が混入されたＰＥＴフィルムを本実施形態におけるＵＶカットフィルム７として採用し、採光層４の光入射側であって光拡散層３よりも屋外側に配置することによって、光拡散層３及び採光層４の劣化（変色等）が抑えられ、長時間の使用に耐え得る採光装置２０が実現される。
【０１２３】
なお、ＵＶカットフィルム７は、第１基板１の外面１ｂに設けられていてもよい。
【０１２４】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の採光装置について説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置３０の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、第２基板２側に採光層４と光拡散層３とを配置した点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１２５】
図２１は、第３実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置３０は、図２１に示すように、光拡散層３と採光層４とが第２基板２に設けられている。第２基板２上には、内面２ａから順に光拡散層３と採光層４とが積層されている。本実施形態では、採光層４の光射出側に光拡散層３が配置された構成となっている。
【０１２６】
次に、本実施形態における採光装置３０の光学特性について述べる。
図２２は、第３実施形態の採光装置の光学特性を示す図である。
ここでは、光拡散層３を採光層４の光射出側に配置した場合の効果について説明する。
【０１２７】
図２２に示すように、斜め上方から所定の入射角度θｉｎで採光装置３０に入射した光は、第１基板１を透過して中空断熱層６内を進み、単一の入射角度θｉｎで採光層４に入射する。採光層４は、入射角度θｉｎで入射した光を射出角度θｏｕｔで射出させる。採光層４に入射した光線は、シンプルな幾何光学（採光部４２）によって射出角度が決定される。
【０１２８】
光拡散層３は、採光層４から射出された光の射出角度θｏｕｔを保ちつつ、光の光軸を中心として光軸に交差するＹ方向（採光部４２の延在方向）へ光を特異的に拡散させる。
【０１２９】
したがって、予め光学シミュレーションで採光層４の光学特性（各採光部４２の断面形状等）を設計しておくことにより、採光装置３０から射出される射出角度θｏｕｔ、射出方向を精度よく再現することができる。採光層４の設計は、採光装置３０に入射する光線の角度（太陽の高度）、採光装置３０を設置した窓の状況や向き、部屋の広さなどを元に設計がなされる。
【０１３０】
図２３は、採光層における幾何光学をグラフ上に模式的に表した図である。図中において、横軸は採光装置に入射する光の入射角度θｉｎを示し、縦軸は採光装置から射出される光の射出角度θｏｕｔを示している。図中におけるθｏｕｔ_１、θｏｕｔ_２、θｏｕｔ_３は、一つの採光部４２内を異なる光路で透過するそれぞれの光の特性を示す。
【０１３１】
図２３に示すように、採光層４に入射した入射光の入射角度θｉｎが３０°であった場合、採光層４から射出される射出光には、射出角度θｏｕｔが４°の低角度成分の光と、射出角度θｏｕｔが２０°の高角度成分の光と、が含まれる。
【０１３２】
光拡散層３は、入射光（採光層４から射出された光）の上下方向における角度（射出角度θｏｕｔ）を保ちつつ、入射光線の光軸を中心にして当該光軸に交差するＹ方向へ光を拡散させる。
【０１３３】
このように、採光層４の光射出側に光拡散層３を配置した場合にも、設計した通りの光環境が得られるようになる。予め、採光層４の光射出側に光拡散層３を設置した場合の効果を予測することが可能なため、建築物自体の照明設計に利用し易いという利点がある。
これは、採光層４よりも室内側に光拡散層３を配置した場合に得られる特有の効果である。
【０１３４】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態の採光装置について説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置４０の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、第３基板８を備えた点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１３５】
図２４は、第４実施形態における採光装置の構成を示す断面図である。
図２５は、第４実施形態における光拡散層の構成を示す斜視図である。
本実施形態の採光装置４０は、図２４に示すように、第１基板１と第２基板２との間に第３基板８を備えて構成されている。第３基板８は、第１基板１および第２基板２から所定の間隔をおいて配置されており、ここでは、第２基板２に近い位置に配置されている。
【０１３６】
採光層４は、採光部４２側を第１基板１に向けた状態で、第３基板８の第１面８ａにフィルム基材４１側が接着されている。
光拡散層３は、第２基板２の内面２ａに設けられている。光拡散層３は、不図示の接着材を用いて第２基板２に接着されて一体化されている。
【０１３７】
光拡散層３は、図２５に示すように、複数の凸レンズ部３２を有するレンチキュラーレンズ構造体３６と、レンチキュラーレンズ構造体３６の表面であるレンズ面３６ａを平坦化する平坦化層３７と、により構成されている。そして、平坦化層３７側を第２基板２に向けた状態で貼り合わされている。
【０１３８】
本実施形態におけるレンチキュラーレンズ構造体３６のレンズ面３６ａ（第２基板２に対向する面）は、凸レンズ部３２の曲面によって平坦ではない。そのため、レンチキュラーレンズ構造体３６上に、レンズ面３６ａの凹凸を埋めるようにして光透過性を有する平坦化樹脂材料を塗布・硬化させて平坦化層３７を形成することにより、レンチキュラーレンズ構造体３６の表面（レンズ面３６ａ）上を平坦化している。
【０１３９】
平坦化樹脂材料として、レンチキュラーレンズ構造体３６とは異なる屈折率を有する材料を用いる。例えば、レンチキュラーレンズ構造体３６の屈折率をｎ１とし、平坦化樹脂材料の屈折率をｎ３としたとき、屈折率ｎ１＞屈折率ｎ３の関係を満たす材料であればよい。
【０１４０】
このような光拡散層３は、屈折率ｎ１の半円柱状の構造物（凸レンズ部３２）が屈折率ｎ３の透明媒体（平坦化層３７）内に埋没するように形成されることになる。その結果、凸レンズ部３２（屈折率ｎ１）と平坦化層３７（屈折率ｎ３）との屈折率の差によって光が屈折される。このとき、半円柱構造である凸レンズ部３２は特定方向を向いて形成されているため、凸レンズ部３２の配列方向（Ｙ方向）に特異的に光が拡散され、上下方向（Ｚ方向）には殆ど拡散されない。
【０１４１】
すなわち、本実施形態の光拡散層３は表面の形状によって光を屈折するのではない。そのため、フィルム表面としてはフラットな状態となっており、光拡散層３を第２基板２に接着しても同様の光拡散機能を示す。
【０１４２】
図２４に示すように、第１基板１と第３基板８とはこれらの周縁部分に設けられたシール部材５０１を介して互いに接着されており、第３基板８と第２基板２とはこれらの周縁部分に設けられたシール部材５０２を介して互いに接着されている。
【０１４３】
本実施形態の採光装置４０は、第１基板１と第３基板８とがシール部材５０１を介して貼り合わされてなる複合ガラス構造部４４と、第２基板２上に光拡散層３とシール部材５０２とを備えた取付構造部４５とを別々に作製し、複合ガラス構造部４４に対して取付構造部４５を後から取り付けるようにして構成することもできる。取付構造部４５を取り付ける際、第２基板２が最表面（室内側）に配置されるように後付されるため、光拡散層３が採光装置４０の最表面に露出することはない。
【０１４４】
本実施形態に用いることが可能な光拡散層３としては、レンチキュラーレンズ構造の物以外に、疑似ストライプ構造の物や、光透過性樹脂層内に一方向に配列が揃うように屈折率が異なるファイバー状（もしくは楕円体状）の光拡散粒子が分散されているような物でも良い。このファイバー状の光拡散粒子が光散乱因子となって光透過性樹脂層に入射した光線を水平方向に特異的に拡散することができる。
【０１４５】
なお、光拡散層３と第３基板８との間には中空断熱層６が存在しているが、光拡散層３のレンズ面３６ａが第３基板８の第２面８ｂに接触していても構わない。
【０１４６】
本実施形態の採光装置３０は、第１基板１と第２基板２との間に第３基板８を配置したトリプルガラス構造となっている。このため、第１基板１及び第２基板２により構成されるペアガラス構造よりも断熱性を向上することができる。
【０１４７】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態の採光装置について、図２６を用いて説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置５０の基本構成は、上記第４実施形態と略同様であるが、第２基板２側に光拡散層３と採光層４とを備えた点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図２４と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１４８】
図２６は、第５実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置５０は、第１基板１、第３基板８、第２基板２を備えて構成され、第２基板２が採光層４と光拡散層３とを具備している。第２基板２上には内面２ａから順に光拡散層３と採光層４とが積層されており、採光層４の光射出側に光拡散層３が存在している。
【０１４９】
本実施形態の採光装置５０は、第１基板１と第３基板８とがシール部材５０１を介して貼り合わされてなる複合ガラス構造部４６と、第２基板２上に光拡散層３とシール部材５０２とを備えた取付構造部４７とを別々に作製し、複合ガラス構造部４６に対して取付構造部４７を後から取り付けるようにして構成することもできる。取付構造部４７を取り付ける際、第２基板２が最表面（室内側）に配置されるように後付されるため、光拡散層３及び採光層４が採光装置５０の最表面に露出することはない。
【０１５０】
本実施形態の構成によれば、一対の基板が単に貼り合わされた構成の複合ガラス構造部４６として既存の複層ガラスを利用することができる。
【０１５１】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態の採光装置について、図２７を用いて説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置６０の基本構成は、上記第４、５実施形態と略同様であるが、第３基板８が光拡散層３と採光層４とを備えた点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図２４と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１５２】
図２７は、第６実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置６０は、図２７に示すように、第１基板１と、これに対向して配置された第２基板２と、第１基板１と第２基板２とを貼り合せるシール部材５と、第１基板１と第２基板２との間に配置された第３基板８、光拡散層３、採光層４とを備えて構成されている。
【０１５３】
第３基板８、光拡散層３及び採光層４は、第１基板１と第２基板２とシール部材５とによって囲まれた空間内に配置されている。採光層４は、第３基板８の第１面８ａ（第１基板１に対向する面）に設けられている。採光層４は、採光部４２を第１基板１側に向けた姿勢で設置される。光拡散層３は、第３基板８の第２面８ｂ（第２基板２に対向する面）に設けられている。
【０１５４】
第３基板８は、第１基板１及び第２基板２よりも平面視における大きさが一回り小さいガラス基板から成る。上述したように、第３基板８は、第１基板１と第２基板２との間の中空断熱層６内に配置され、第１基板１及び第２基板２からの距離は適宜設定される。
【０１５５】
本実施形態においては、必ずしも、第３基板８がその両側に存在する中空断熱層６をそれぞれ独立するように設けられなくてもよいが、密閉性を保つように第３基板８を設けることによって、２つの中空断熱層６が独立分離した状態となり、より断熱性の高いトリプルガラス構造となる。
【０１５６】
［第７実施形態］
次に、第７実施形態の採光装置について、図２８を用いて説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置７０の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、第３基板８が支持部材７１を介して第２基板２に支持されている点において異なる。
よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１５７】
図２８は、第７実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置７０は、第１基板１及び第２基板２がシール部材５を介して貼り合わされることで形成された中空断熱層６内に、第３基板８が浮いた状態で支持されている。
【０１５８】
第３基板８は、第１面８ａに採光層４を備えるとともに第２面８ｂに光拡散層３を備えており、互いに一体化されている。第３基板８は、光拡散層３側に設けられた支持部材７１を介して第２基板２の内面２ａに固定されている。第３基板８は、第２基板２に対して間隔をおいた状態で支持されており、第３基板８と第２基板２との間には中空断熱層６の空気が存在する。また、第３基板８、光拡散層３、採光層４における各々の周縁部はいずれもシール部材５から離間しており、これらが空中に浮いた状態で第２基板２に支持固定されている。
【０１５９】
本実施形態では、レンチキュラーレンズ構造体から成る光拡散層３を採用しており、第２基板２に対向する表面（レンズ面３６ａ）に凸レンズ部３２（不図示）の凹凸が表れた状態となっている。このため、光拡散層３の表面（レンズ面３６ａ）を第２基板２の内面２ａに対して直接接着することができない。そこで、本実施形態では、光拡散層３の表面（レンズ面３６ａ）上にドット状、あるいはライン状に接着材を設けることで支持部材７１を形成し、支持部材７１を介して光拡散層３を第２基板２に貼り合わせている。
【０１６０】
採光層４は、フィルム基材４１側が第３基板８の第１面８ａに貼り合わされているため、採光部４２が第１基板１側に向いている。
【０１６１】
また、本実施形態では、光拡散層３及び採光層４を備えた第３基板８が支持部材７１を介して第２基板２側に支持された構成となっているが、例えば、図２９Ａ、図２９Ｂに示すように、第１基板１側に第３基板８が支持された構成としてもよい。
【０１６２】
図２９Ａでは、光拡散層３及び採光層４を備えた第３基板８が、採光層４側を第１基板１に対向させた状態で、採光層４上に設けられた支持部材７１を介して第１基板１の内面１ａに固定されている。
【０１６３】
図２９Ｂでは、光拡散層３及び採光層４を備えた第３基板８が、光拡散層３側を第１基板１に対向させた状態で、光拡散層３上に設けられた支持部材７１を介して第１基板１の内面１ａに支持固定されている。
【０１６４】
なお、光拡散層３として、上述した、疑似ストライプ構造のものや、樹脂媒体内にファイバー状の光拡散粒子を分散させてなるものを用いてもよい。
【０１６５】
［第８実施形態］
次に、本実施形態における第８実施形態について述べる。
図３０は、採光装置８０が設置された部屋モデルを示す模式図である。なお、採光装置８０には、上述した各実施形態のうちのいずれかの採光装置が用いられる。
【０１６６】
部屋モデル１０００は、図３０に示すように、床１００３ｃから天井１００３ａにかけて壁一面を窓が占める構造になっている。採光装置８０は、部屋１００３の窓に設置される複層ガラス窓１００２の一部を構成している。採光装置８０は、複層ガラス窓１００２の上部であって、床１００３ｃからの高さが２ｍよりも高い位置に配置されている。現在のオフィスでは床から天井までの高さが、２．７ｍ程度である場合が平均とされているので、天井から７０ｃｍ程度の高さに採光装置８０が配置されることになる。
【０１６７】
屋外から採光装置８０を通じて室内へ入射する光の大部分は、採光装置１００の機能により、室内の天井方向へ屈折され、室内を照明する間接照明光となる。
【０１６８】
複層ガラス窓１００２は、単なるペアガラス構造体の上部に独立した採光装置を備えた構造であっても良いし、複層ガラス間の上部にのみ採光層４と光拡散層３とが貼合された構造であっても良い。
【０１６９】
図３１は、本実施例の部屋モデルにおける採光装置の作用を示す図である。
ここでは、複層ガラス窓１００２のペアガラス構造体１００８の部分にのみブラインド１００７が設けられており、採光装置１００側にはブラインド１００７が設けられていない。
【０１７０】
図３１に示すように、複層ガラス窓１００２の上部に設置された採光装置８０によって、室内に差し込む外光を効率良く天井へ向けて屈折させることができる。そのため、複層ガラス窓１００２の下部（ペアガラス構造体側）に設けられたブラインド１００７が閉まっている状態でも、室内が暗くなることがない。この結果、昼間において室内で電球を点灯する必要がなくなり、日中に照明設備が消費する電力を削減することができる。
【０１７１】
また、室内の床から２．０ｍより高い位置に設けられた採光装置８０において採光された光の大部分は、採光層４において屈折、全反射されて室内の天井方向に向かう。したがって、採光装置８０を透過した光が室内に居る人の視線に入ることは殆どないと言える。
【０１７２】
光拡散特性を利用した採光構造を採用する場合、室内の居る人がグレアを感じるケースが多々あるが、上述した各実施形態における採光装置は、部屋の左右方向に特異的に光を拡散させる構成となっているため、室内に居る人が眩しさを感じることはない。
【０１７３】
また、プライバシーの観点、遮光目的の観点から、窓ガラスにブラインド１００７を設置することがある。しかしながら、窓一面を覆うようにブラインド１００７を設けた場合、太陽光が室内に侵入するのを防止するためにブラインド１００７を閉じると部屋全体が暗くなってしまい、日中であるにも関わらす結局は照明を点灯させなければならないことがある。
【０１７４】
また、室内側から複層ガラス窓１００２を見ると、採光装置８０の部分においては不透明な「すり硝子調」になっているため屋外を視認することが困難である。
【０１７５】
このような特性から、本実施例における採光装置８０はプライバシーを確保する点において有用である。一方で室内の明るさは、室内に居る人の眼に直接入る外光をブラインド１００７で遮光しつつ、採光装置８０において外光を効率良く採光して室内の照明光を確保できる。
【０１７６】
本実施例における採光装置８０は、光拡散層３によって部屋の左右方向に光を拡散させる特性を有しているため、太陽高度による採光状態の時間依存性や季節依存性を緩和することができ、安定した光環境が得られる。このため、太陽高度に応じてブラインド１００７の開閉状態を調整する必要もなくなるため手間が省ける。
【０１７７】
また、採光装置８０を窓全体に設けることで、ブラインド１００７を設けることが好ましくない場合や、ブラインド１００７の開閉動作を行うことが不便な場合にも有用となる。
【０１７８】
また、外光が差し込みにくい窓に採光装置８０を設置することで、より多くの光を採光して室内へ入射させることができるので、単なるペアガラス構造の窓ガラスよりも部屋を明るくすることができる。  
【０１７９】
なお、採光装置８０の設置位置や、窓に対して採光装置がどの程度占める構成にするのかについては、部屋の用途に応じて自由に変更することができる。
【０１８０】
［照明調光システム］
図３２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を示す図であって、図３３のＪ−Ｊ’線に沿う断面図である。
図３３は、部屋モデル２０００の天井を示す平面図である。
【０１８１】
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３２及び図３３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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
図３２及び図３３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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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２００５の机上面２００５ａの照度を検出する。
【０１９３】
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。
【０１９４】
図３４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３４に示すように、採光装置２０１０により採光された光に起因する机上面照度は、窓近傍ほど明るく、窓から遠くなるに従ってその効果は小さくなる。本発明の採光装置２０１０を適用した部屋では、昼間において窓からの自然採光によりこのような部屋奥方向への照度分布が生じる。そこで、本発明の採光装置２０１０は、室内の照度分布を補償する室内照明装置２００７と併用して用いられる。室内天井に設置された室内照明装置２００７は、それぞれの装置の下の平均照度を明るさ検出部２００７ｂによって検出し、部屋全体の机上面照度が一定の目標照度Ｌ０になるように調光制御されて点灯する。従って、窓近傍に設置されているＳ１列、Ｓ２列はほとんど点灯せず、Ｓ３列、Ｓ４列、Ｓ５列と部屋奥方向に向かうに従って出力を上げながら点灯される。結果として、部屋の机上面は自然採光による照度と室内照明装置２００７による照明の合計で照らされ、部屋全体に渡って執務をする上で十分とされる机上面照度である７５０ｌｘ（「ＪＩＳ  Ｚ９１１０  照明総則」の執務室における推奨維持照度）を実現することができる。
【０１９５】
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とともに部屋全体に渡って執務をする上で十分とされる机上面照度を確保することができる。したがって、季節や天気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。
【０１９６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
【０１９７】
例えば、採光層４、光拡散層３、第３基板８等の配置場所は適宜変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９８】
本発明の一態様は、断熱特性を維持しつつ、太陽高度による影響を受けずにより安定した明るい光環境を得ることが必要な採光装置などに適用することができる。
【符号の説明】
【０１９９】
第１基板…１、第２基板…２、第３基板…８、３…光拡散層（第１の光拡散層）、３０１…光拡散層（第２の光拡散層）、３Ａ，４２Ａ…第１辺、３ａ，３６ａ…表面、４…採光層、７…ＵＶカットフィルム（紫外線カット層）、８ａ…第１面，８ｂ…第２面、Ｌ…外光、Ｌ１…拡散光、１０，１１，２０，３０，４０，５０，６０，７０，１００，１００１…採光装置、３１ａ，４１ａ…一面、３２…凸レンズ（凸部）、３３…凸部、３４…光透過性樹脂層（光透過性樹脂）、３５…光拡散粒子、３６…レンチキュラーレンズ構造体、３７…平坦化層、４２…採光部、４２ｃ…界面（空気界面）、４２ｃ…空気界面、４３…空隙部、７１…支持部材、ｎ１，ｎ３…屈折率
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ｂ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図１１Ａ】
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【国際調査報告】
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