(57)【要約】光拡散部材は、所定の方向に配列された複数のシリンドリカルレンズを備え、複数のシリンドリカルレンズの配列方向を第１方向とし、第１方向に直交するとともにシリンドリカルレンズが延在する方向を第２方向としたとき、複数のシリンドリカルレンズの各々は、曲面状のレンズ面を有し、第１方向と第２方向とを含む第１仮想面に垂直、かつ第２方向に平行な第２仮想面で切断したときのシリンドリカルレンズの断面形状において、レンズ面の高さが所定の周期を有して連続的に変化している。
2018117223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に配列された複数のシリンドリカルレンズを備え、
前記複数のシリンドリカルレンズの配列方向を第１方向とし、前記第１方向に直交するとともに前記シリンドリカルレンズが延在する方向を第２方向としたとき、
前記複数のシリンドリカルレンズの各々は、曲面状のレンズ面を有し、
前記第１方向と前記第２方向とを含む第１仮想面に垂直、かつ前記第２方向に平行な第２仮想面で切断したときの前記シリンドリカルレンズの断面形状において、前記レンズ面の高さが所定の周期を有して連続的に変化している、光拡散部材。
【請求項２】
可視光透過性を有する第１基材をさらに備え、
前記複数のシリンドリカルレンズは、前記第１基材の第１面に設けられた、請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項３】
前記レンズ面の高さは、前記シリンドリカルレンズの全体にわたって略一定であり、
前記第１仮想面の法線方向から見た平面視において、前記シリンドリカルレンズの少なくとも稜線の一部が湾曲もしくは屈曲している、請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項４】
前記シリンドリカルレンズの湾曲部もしくは屈曲部において、前記第２方向に対して傾いた傾斜部分の延在方向と前記第２方向とのなす角度は、４５°よりも小さい、請求項３に記載の光拡散部材。
【請求項５】
前記第１仮想面の法線方向から見た平面視において、前記シリンドリカルレンズの稜線が前記第２方向と略平行な方向に直線状に延在し、
前記レンズ面の高さは、前記稜線に沿って所定の周期を有して連続的に変化している、請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項６】
前記複数のシリンドリカルレンズの配列周期は、非周期的である、請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項７】
前記シリンドリカルレンズは、内部に光散乱部材を含む、請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項８】
前記シリンドリカルレンズの前記レンズ面に光散乱構造が設けられた、請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項９】
可視光透過性を有する第２基材と、前記第２基材の第１面に設けられた可視光透過性を有する複数の採光部と、を有する採光部材と、
前記採光部材の光射出側に設けられた、請求項１に記載の光拡散部材と、
を備えた、採光装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の光拡散部材と、
前記第１基材の第２面に設けられた可視光透過性を有する複数の採光部と、
を備えた、採光装置。
【請求項１１】
前記複数の採光部の配列方向と前記複数のシリンドリカルレンズの配列方向とが互いに交差している、請求項９または請求項１０に記載の採光装置。
【請求項１２】
前記レンズ面の高さが所定の周期で変化しており、
前記レンズ面の高さ変化の周期と前記複数の採光部の配列周期とが互いに異なる、請求項９または請求項１０に記載の採光装置。
【請求項１３】
前記シリンドリカルレンズは、内部に光散乱部材を含む、請求項９または請求項１０に記載の採光装置。
【請求項１４】
前記シリンドリカルレンズの表面に光散乱構造が設けられた、請求項９または請求項１０に記載の採光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一つの態様は、光拡散部材および採光装置に関する。
本願は、２０１６年１２月２１日に日本に出願された特願２０１６−２４８４０９号について優先権を主張し、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装置が、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の採光装置は、複数の採光部を有する基材からなる採光部材と、採光部材から射出される光を特定の方向に拡散させる光拡散部材と、を備えている。
特許文献１には、光拡散部材としてレンチキュラーレンズを用いた例が記載されている。
レンチキュラーレンズは、複数のシリンドリカルレンズが各シリンドリカルレンズの延在方向と直交する方向に配列された構成を有する。また、シリンドリカルレンズの延在方向は、採光部の延在方向と直交している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１５６２２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の採光装置において、プリズム構造体からなる採光部を透過した太陽光は、複数のシリンドリカルレンズからなる光拡散部材により、例えば部屋の水平方向に拡散された状態で射出される。これにより、拡散された光は水平方向の広い範囲を明るく照明することができる。ところが、太陽光は採光部を透過するときに鉛直面内で分光されるため、分光された光が光拡散部材から射出される。また、各シリンドリカルレンズは鉛直方向に屈折力を持たないため、分光された光が鉛直方向に混ざり合うことは極めて少ない。その結果、室内に採り込まれる光は色付いた光となり、一般的な照明光に適した白色光が得られない、という問題があった。【０００５】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、白色光に近い光を採り込むことができる採光装置を提供することを目的の一つとする。また、上記の採光装置に用いて好適な光拡散部材を提供することを目的の一つとする。
【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、本発明の一つの態様の光拡散部材は、所定の方向に配列された複数のシリンドリカルレンズを備え、前記複数のシリンドリカルレンズの配列方向を第１方向とし、前記第１方向に直交するとともに前記シリンドリカルレンズが延在する方向を第２方向としたとき、前記複数のシリンドリカルレンズの各々は、曲面状のレンズ面を有し、前記第１方向と前記第２方向とを含む第１仮想面に垂直、かつ前記第２方向に平行な第２仮想面で切断したときの前記シリンドリカルレンズの断面形状において、前記レンズ面の高さが所定の周期を有して連続的に変化している。【０００７】
本発明の一つの態様の光拡散部材は、可視光透過性を有する第１基材をさらに備えていてもよく、前記複数のシリンドリカルレンズは、前記第１基材の第１面に設けられていてもよい。【０００８】
本発明の一つの態様の光拡散部材において、前記レンズ面の高さは、前記シリンドリカルレンズの全体にわたって略一定であり、前記第１仮想面の法線方向から見た平面視において、前記シリンドリカルレンズの少なくとも稜線の一部が湾曲もしくは屈曲していてもよい。【０００９】
本発明の一つの態様の光拡散部材においては、前記シリンドリカルレンズの湾曲部もしくは屈曲部において、前記第２方向に対して傾いた傾斜部分の延在方向と前記第２方向とのなす角度は、４５°よりも小さくてもよい。【００１０】
本発明の一つの態様の光拡散部材においては、前記第１仮想面の法線方向から見た平面視において、前記シリンドリカルレンズの稜線は、前記第２方向と略平行な方向に直線状に延在していてもよく、前記レンズ面の高さは、前記稜線に沿って所定の周期を有して連続的に変化していてもよい。【００１１】
本発明の一つの態様の光拡散部材において、前記複数のシリンドリカルレンズの配列周期は、非周期的であってもよい。【００１２】
本発明の一つの態様の光拡散部材において、前記シリンドリカルレンズは、内部に光散乱部材を含んでいてもよい。【００１３】
本発明の一つの態様の光拡散部材において、前記シリンドリカルレンズの前記レンズ面に光散乱構造が設けられてもよい。【００１４】
本発明の一つの態様の採光装置は、可視光透過性を有する第２基材と、前記第２基材の第１面に設けられた可視光透過性を有する複数の採光部と、を有する採光部材と、前記採光部材の光射出側に設けられた、本発明の一つの態様の光拡散部材と、を備える。【００１５】
本発明の一つの態様の採光装置は、本発明の一つの態様の光拡散部材と、前記第１基材の第２面に設けられた可視光透過性を有する複数の採光部と、を備える。【００１６】
本発明の一つの態様の採光装置において、前記複数の採光部の配列方向と前記複数のシリンドリカルレンズの配列方向とが互いに交差していてもよい。【００１７】
本発明の一つの態様の採光装置において、前記レンズ面の高さが所定の周期で変化しており、前記レンズ面の高さ変化の周期と前記複数の採光部の配列周期とが互いに異なっていてもよい。【００１８】
本発明の一つの態様の採光装置において、前記シリンドリカルレンズは、内部に光散乱部材を含んでいてもよい。【００１９】
本発明の一つの態様の採光装置において、前記シリンドリカルレンズの表面に光散乱構造が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一つの態様によれば、白色光に近い光を採り込むことができる採光装置を実現することができる。また、本発明の一つの態様によれば、上記の採光装置に用いて好適な光拡散部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の採光装置の斜視図である。
【図２】採光装置の正面図である。
【図３】採光装置の背面図である。
【図４】採光装置の断面図であり、図２および図３のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】採光装置の断面図であり、図２および図３のV−V線に沿う断面図である。
【図６】第１変形例の採光装置の正面図である。
【図７】第２変形例の採光装置の正面図である。
【図８】第３変形例の採光装置の正面図である。
【図９】比較例の採光装置の正面図である。
【図１０】比較例の採光装置の背面図である。
【図１１】比較例の採光装置の断面図であり、図９および図１０のXI−XI線に沿う断面図である。
【図１２】従来の採光装置の正面図である。
【図１３】従来の採光装置の背面図である。
【図１４】従来の採光装置の断面図であり、図１２および図１３のXIV−XIV線に沿う断面図である。
【図１５Ａ】第４変形例の採光装置の断面図である。
【図１５Ｂ】第４変形例の他の採光装置の断面図である。
【図１５Ｃ】第４変形例のさらに他の採光装置の断面図である。
【図１６Ａ】第５変形例の採光装置の断面図である。
【図１６Ｂ】第６変形例の採光装置の断面図である。
【図１６Ｃ】第７変形例の採光装置の断面図である。
【図１６Ｄ】第８変形例の採光装置の断面図である。
【図１６Ｅ】第９変形例の採光装置の断面図である。
【図１６Ｆ】第１０変形例の採光装置の断面図である。
【図１７】第１１変形例の採光装置の断面図である。
【図１８】採光装置の製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図１９】金型の一例を示す斜視図である。
【図２０】採光装置の製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【図２１】採光装置の製造装置のさらに他の例を示す概略構成図である。
【図２２】シリンドリカルレンズの屈曲部のパターンの一例を示す正面図である。
【図２３】試作した光拡散フィルムの顕微鏡写真である。
【図２４Ａ】実施例の光拡散フィルムからの射出光の輝度分布を示す図である。
【図２４Ｂ】従来の光拡散フィルムからの射出光の輝度分布を示す図である。
【図２５】透明樹脂からなる光拡散フィルムからの射出光に対する方位角毎の極角と透過率との関係を示すグラフである。
【図２６】弱散乱樹脂からなる光拡散フィルムからの射出光に対する方位角毎の極角と透過率との関係を示すグラフである。
【図２７】中散乱樹脂からなる光拡散フィルムからの射出光に対する方位角毎の極角と透過率との関係を示すグラフである。
【図２８】透明樹脂からなる光拡散フィルムを備えた採光装置からの射出光の色度分布を示す図である。
【図２９】弱散乱樹脂からなる光拡散フィルムを備えた採光装置からの射出光の色度分布を示す図である。
【図３０】中散乱樹脂からなる光拡散フィルムを備えた採光装置からの射出光の色度分布を示す図である。
【図３１】従来の採光装置からの射出光の色度分布を示す図である。
【図３２】最適なシリンドリカルレンズの形状の一例を示す正面図である。
【図３３】比較例のシリンドリカルレンズの形状を示す正面図である。
【図３４】シリンドリカルレンズの屈曲角度毎のレンズピッチと屈曲周期との関係を示すグラフである。
【図３５】第２実施形態の採光装置の斜視図である。
【図３６】第２実施形態の採光装置の正面図である。
【図３７】採光装置の断面図であり、図３６のXXXVII−XXXVII線に沿う断面図である。
【図３８】採光装置の断面図であり、図３６のXXXVIII−XXXVIII線に沿う断面図である。
【図３９】採光装置の断面図であり、図３６のXXXIX−XXXIX線に沿う断面図である。
【図４０】第１変形例の採光装置の平面図である。
【図４１】第２変形例の採光装置の平面図である。
【図４２】第３変形例の採光装置の平面図である。
【図４３】第３実施形態の採光装置の断面図である。
【図４４】第１変形例の採光装置の断面図である。
【図４５】第２変形例の採光装置の断面図である。
【図４６】第３変形例の採光装置の断面図である。
【図４７】第４実施形態の採光装置の斜視図である。
【図４８】採光装置の断面図である。
【図４９】第５実施形態の採光装置の斜視図である。
【図５０】採光装置の断面図である。
【図５１】採光装置を設置した部屋の断面図である。
【図５２】部屋の天井を示す平面図である。
【図５３】採光装置により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】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図３４を用いて説明する。
第１実施形態では、本発明の採光装置の一例として、採光フィルムと光拡散フィルムとを貼り合わせた採光シートの例を挙げる。
図１は、第１実施形態の採光装置の斜視図である。図２は、採光装置の正面図である。
図３は、採光装置の背面図である。図４は、採光装置の断面図であり、図２および図３のIV−IV線に沿う断面図である。図５は、採光装置の断面図であり、図２および図３のV−V線に沿う断面図である。
【００２３】
以下の説明において、採光装置の各部の位置関係（上下、左右、前後）については、室内に位置する使用者から見た位置関係（上下、左右、前後）に基づき、特に説明がない限り、図面においても、採光装置の各部の位置関係は、紙面における位置関係と一致するものとする。
また、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素により寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の採光装置１は、光拡散フィルム２（光拡散部材）と、採光フィルム３（採光部材）と、を備えている。光拡散フィルム２は、第１基材４と、第１基材４の第１面４ａに設けられた複数のシリンドリカルレンズ５と、を備えている。採光フィルム３は、第２基材６と、第２基材６の第１面６ａに設けられた複数の採光部７と、を備えている。光拡散フィルム２と採光フィルム３とは、第１基材４の第２面４ｂと第２基材６の第２面６ｂとが対向し、かつ、複数のシリンドリカルレンズ５と複数の採光部７とが互いに直交するように貼り合わされている。すなわち、複数の採光部７の配列方向と複数のシリンドリカルレンズ５の配列方向とは、互いに交差している。なお、第１基材４と第２基材６とを、共通な１枚の基材としてもよい。すなわち、１枚の基材の一方の面に複数の採光部を形成し、他方の面に複数のシリンドリカルレンズを形成してもよい。
【００２５】
光拡散フィルム２は、可視光透過性を有する第１基材４と、第１基材４の第１面４ａに設けられた複数のシリンドリカルレンズ５と、を備えている。第１基材４は、複数のシリンドリカルレンズ５を支持する支持部材として機能する。ここで、複数のシリンドリカルレンズ５の配列方向を第１方向（Ｘ方向）とし、第１基材４の第１面４ａの法線方向から見た平面視において第１方向に直交する方向を第２方向（Ｙ方向）とし、第１面４ａの法線方向を第３方向（Ｚ方向）とする。
【００２６】
第１基材４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。特に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）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）等の光透過性の板材が好ましく用いられる。その他、第１基材４は、ガラス基材であってもよい。第１基材４の厚みは任意である。また、第１基材４は、複数の材質が積層された積層構造であってもよい。第１基材４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。
【００２７】
シリンドリカルレンズ５は、円柱、楕円柱等の柱状構造体をその中心軸に平行な平面で切り落とした形状を有する。したがって、図４に示すように、シリンドリカルレンズ５の長手方向に垂直な断面形状は、例えば略半円状である。このように、シリンドリカルレンズ５は、曲面状のレンズ面５ａと、平面５ｂと、を有している。
【００２８】
以下、シリンドリカルレンズにおいて、略半円状の断面形状の頂点をシリンドリカルレンズの長手方向に結んだ線を稜線と称する。また、図４に示すように、隣り合うシリンドリカルレンズ５の間の最も低い箇所を谷としたとき、複数の谷を含み、ＸＹ面に平行な仮想面をシリンドリカルレンズの底面ＦＬと称し、複数の稜線を含み、ＸＹ面に平行な仮想面をシリンドリカルレンズの頂面ＦＨと称する。底面ＦＬから頂面ＦＨまでのＺ方向の寸法を、シリンドリカルレンズのレンズ面の高さｈと定義する。
【００２９】
図２に示すように、複数のシリンドリカルレンズ５は、それぞれが同一の形状を有し、第１方向（Ｘ方向）に配列されている。第１基材４の第１面４ａの法線方向から見た平面視において、各シリンドリカルレンズ５は、全体として第２方向（Ｙ方向）に延在しているが、直線状には延在しておらず、各シリンドリカルレンズ５の稜線５ｔが屈曲している。このように、各シリンドリカルレンズ５は、部分的に見ると、第１方向（Ｘ方向）と直交する方向からずれた方向に延在している部分を有するが、シリンドリカルレンズ５が全体として延在している方向を第２方向（Ｙ方向）と定義する。
【００３０】
また、シリンドリカルレンズ５の第１方向（Ｘ方向）の幅は、シリンドリカルレンズ５の長手方向の場所に依らずに略一定である。また、シリンドリカルレンズ５の高さは、シリンドリカルレンズ５の全体にわたって場所に依らずに略一定である。本実施形態の場合、シリンドリカルレンズ５のレンズ面５ａの高さは、第１基材４の第１面４ａからレンズ面５ａの稜線５ｔまでの高さと等しく、Ｘ方向にシリンドリカルレンズ５の高さの変化を見たときの最も大きな高低差に相当する。
【００３１】
なお、図２、図４などでは、２個のシリンドリカルレンズ５のみを示しているが、実際にはより多くのシリンドリカルレンズ５を備えている。
また、図２をはじめとする、以降のシリンドリカルレンズの正面図において、シリンドリカルレンズのレンズ面は実際には滑らかな曲面であるから、稜線が明確に現れるわけではないが、稜線の延在方向を判りやすく示すために１本の線（１点鎖線で示す）で図示する。
【００３２】
本実施形態では、一つの繰り返し単位である屈曲部９は、図２において右上から左下に向かって斜めに延在し、第２方向に対して傾いた第１傾斜部分９Ａと、第２方向と平行に延在する直線部分９Ｂと、左上から右下に向かって斜めに延在し、第２方向に対して傾いた第２傾斜部分９Ｃと、が一体となって構成されている。シリンドリカルレンズ５は、複数の屈曲部９が第２方向に繰り返し配置された構成を有している。
【００３３】
シリンドリカルレンズ５の屈曲部９において、第１傾斜部分９Ａの延在方向と第２方向とのなす角度η１は、４５°よりも小さく設定されている。その理由は、角度η１を４５°以上に設定した場合、シリンドリカルレンズ５の全体を第２方向に延在させたとは言えなくなり、採光フィルム３からの射出光を部屋の水平方向に拡散させる効果が著しく少なくなるからである。角度η１は、例えば０．８°〜２２°程度に設定されることがより好ましい。角度η１が０．８°よりも小さいと、光の混色効果が小さくなり、色付きの抑制効果があまり得られない。また、角度η１が２２°よりも大きいと、水平方向の光拡散特性が低下し、フィルムの異方性が小さくなる。第２傾斜部分９Ｃの延在方向と第２方向とのなす角度η２についても、角度η１と同様である。
【００３４】
以下、シリンドリカルレンズ５の変形例について説明する。
図６は、第１変形例の採光装置１２の正面図である。
シリンドリカルレンズ５は、必ずしも第２方向と平行に延在する直線部分９Ｂを備えていなくてもよい。図６に示すように、第１変形例のシリンドリカルレンズ１３は、右上から左下に向かって斜めに延在し、第２方向（Ｙ方向）に対して傾いた第１傾斜部分１４Ａと、左上から右下に向かって斜めに延在し、第２方向に対して傾いた第２傾斜部分１４Ｂと、が一体となって一つの繰り返し単位である屈曲部１４を構成している。
【００３５】
図７は、第２変形例の採光装置１７の正面図である。
図７に示すように、第１変形例のシリンドリカルレンズ１８は、左上から右下に向かって斜めに延在し、第２方向に対して傾いた第１傾斜部分１９Ａと、第２方向と平行に延在する第１直線部分１９Ｂと、右上から左下に向かって斜めに延在し、第２方向に対して傾いた第２傾斜部分１９Ｃと、第２方向と平行に延在する第２直線部分１９Ｄと、が一体となって一つの繰り返し単位である屈曲部１９を構成している。
【００３６】
図８は、第３変形例の採光装置２２の正面図である。
シリンドリカルレンズは、必ずしも直線的に屈曲していなくてもよい。図８に示すように、第３変形例のシリンドリカルレンズ２３は、右側もしくは左側に凸となるようになだらかに湾曲した湾曲部分が一つの繰り返し単位である湾曲部２４を構成している。
【００３７】
上述したように、第１実施形態および各変形例においては、シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３が屈曲部９，１４，１９（もしくは湾曲部２４）を有している。そのため、レンズ面５ａの高さがシリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３の長手方向に沿って略一定であっても、図５に示すように、第１方向（Ｘ方向）と第２方向（Ｙ方向）とを含む第１仮想面（ＸＹ平面）に垂直、かつ第２方向（Ｙ方向）に平行な第２仮想面（紙面）で切断したときのシリンドリカルレンズ５の断面形状（Ｘ方向に垂直な断面形状）において、レンズ面５ａの高さは、所定の周期を有して連続的に変化している。シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３は同一の屈曲部９，１４，１９（もしくは湾曲部２４）を繰り返した構成を有しているため、レンズ面５ａの高さの変化は一定の周期を有する。
【００３８】
ここで、「レンズ面の高さが所定の周期を有して連続的に変化している」とは、高さが離散的に変化しているのではなく、すなわち、レンズ面の第１方向に垂直な断面形状が階段状の形状となっているのではなく、レンズ面の高さが第２方向に沿って連続的に（なだらかに）変化するような傾斜部をレンズ面が有しており、このような傾斜部を繰り返し有していることを意味する。第１方向に垂直な断面形状において、レンズ面の傾斜部分は底面を基準として直線状に傾斜していてもよいし、曲線状に傾斜していてもよい。
【００３９】
シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３の構成材料は、第１基材４の構成材料と異なっていてもよいが、第１基材４の構成材料と同じであることが好ましい。もしくは、シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３の構成材料と第１基材４の構成材料とが異なる場合であっても、シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３の屈折率と第１基材４の屈折率とは略等しいことが好ましい。
【００４０】
また、シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３は、内部に光散乱部材を含んでいてもよい。具体的には、シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３の内部に、シリンドリカルレンズ母材の構成材料の屈折率とは異なる屈折率を有する光散乱粒子が含まれていてもよい。光散乱粒子のサイズは、シリンドリカルレンズの曲率よりも小さい。
【００４１】
もしくは、シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３のレンズ面に、微細な凹凸構造からなる光散乱構造が設けられていてもよい。凹凸構造のサイズは、シリンドリカルレンズの曲率よりも小さい。シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３にこれらの構成を採用することにより、シリンドリカルレンズ５，１３，１８，２３の光散乱性を高めるとともに、光散乱の程度を調整することができる。
【００４２】
第２基材６は、可視光透過性を有する材料で構成されている。第２基材６の構成材料は、第１基材４の構成材料と異なっていてもよいが、第１基材４の構成材料と同じであることが好ましい。もしくは、第２基材６の構成材料と第１基材４の構成材料とが異なる場合であっても、第２基材６の屈折率と第１基材４の屈折率とは略等しいことが好ましい。第２基材６は、複数の採光部７を支持する支持部材として機能する。なお、第２基材６は、第１基材４と共通であってもよい。すなわち、複数の採光部７を、第１基材のシリンドリカルレンズが形成された面と反対側の面に直接形成してもよい。
【００４３】
図５に示すように、複数の採光部７は、第２基材６の第１面６ａに設けられている。また、各採光部７は光透過性を有しており、複数の採光部７の形状および寸法は、全て同一である。空隙部２６は、隣り合う２つの採光部７の間に設けられた空間であり、この空間には空気が存在している。図３および図５では、４個の採光部７のみを示しているが、実際にはより多くの採光部７を備えている。
【００４４】
採光部７は、例えばアクリル樹脂、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。または、これらの有機材料に、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材料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に、各種の添加成分を含んでいてもよい。その他、採光部７には、特許第４１２９９９１号公報に記載の材料を用いることができる。採光部７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。
【００４５】
図１および図５に示すように、各採光部７は、３角柱状の透明構造体であり、第１方向（Ｘ方向）に延在する。すなわち、採光部７の長手方向に垂直な断面形状は、３角形である。複数の採光部７は、第２方向（Ｙ方向）に配列して設けられている。採光部７は、鉛直面（ＹＺ面）内において、入射した太陽光の向きを変化させ、室内に導く。なお、採光部７の形状は、３角柱状に限られず、３角柱以外の多角柱状等であってもよく、特に限定されない。
【００４６】
採光部７は、入射した光を反射させる反射面として主に機能する第１面７ａと、太陽光が入射する入射面として主に機能する第２面７ｂと、第２基材６の第１面６ａに接する第３面７ｃと、を有する。第２基材６の第１面６ａと採光部７の第１面７ａとのなす角度をαとし、第２基材６の第１面６ａと採光部７の第２面７ｂとのなす角度をβとすると、角度αは６０°〜９０°程度である。また、角度βは５０°〜８９°程度である。ただし、角度αと角度βとは、等しくてもよいし、等しくなくてもよい。
【００４７】
窓ガラスを透過した太陽光Ｌが、採光部７に入射し、第２基材６から射出される際の経路はいくつか考えられるが、図５に典型的な経路を示す。図５に示すように、窓ガラス（図示略）を透過した太陽光Ｌは、第２面７ｂから採光部７に入射すると、第１面７ａで反射した後、第２基材６に入射し、第２基材６の第２面６ｂから射出される。
【００４８】
この例では、隣り合う採光部７の間には空気が存在し、この部分が空隙部２６を構成している。この構成に代えて、隣り合う採光部７の間に他の低屈折率材料が充填されていてもよい。しかしながら、採光部７と空隙部２６との界面の屈折率差は、空隙部２６にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合に最大となる。したがって、隣り合う採光部７の間の空隙部２６に空気が存在する場合は、スネル（Snell）の法則より、採光部７に入射した太陽光Ｌのうち、第１面７ａで全反射する光の臨界角が最も小さくなる。
【００４９】
この場合、第１面７ａで全反射される光Ｌの入射角の範囲が最も広くなることから、採光部７に入射した光を第２基材６の第２面６ｂ側に効率良く導くことができる。その結果、採光部７に入射した光Ｌの損失が抑えられ、第２基材６の第２面６ｂから射出される光の強度を高めることができる。
【００５０】
第２基材６の屈折率と採光部７の屈折率とは、略同等であることが望ましい。すなわち、第２基材６と採光部７とは、一体に形成されていることが望ましい。例えば、第２基材６の屈折率と採光部７の屈折率とが大きく異なる場合、光Ｌが採光部７から第２基材６に入射したときに、採光部７と第２基材６との界面で不要な光の屈折もしくは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。
【００５１】
採光フィルム３の第２基材６から射出された光Ｌは、光拡散フィルム２に入射した後、複数のシリンドリカルレンズ５によって拡散され、室内の空間に向けて射出される。
【００５２】
以下、従来の採光装置の問題点と、本実施形態の採光装置の効果について説明する。
図１２は、従来の採光装置１０１の正面図である。図１３は、従来の採光装置１０１の背面図である。図１４は、従来の採光装置１０１の断面図であり、図１２および図１３のXIV−XIV線に沿う断面図である。
【００５３】
図１２に示すように、従来の採光装置１０１においては、複数のシリンドリカルレンズ１０２の各々が第２方向（Ｙ方向）と平行に直線状に延在していた。この場合、図１４に示すように、シリンドリカルレンズ１０２のレンズ面１０２ａは、ＹＺ平面（鉛直面）内において曲率を持たない。すなわち、シリンドリカルレンズ１０２は、ＹＺ平面（鉛直面）内において屈折力を持たない。そのため、採光フィルム３から射出された光は、シリンドリカルレンズ１０２を透過しても拡散されず、採光フィルム３から射出された時点の角度分布のままで射出される。
【００５４】
ここで、太陽光Ｌは種々の波長成分を含んでおり、かつ、プリズム構造体を構成する樹脂が波長によって異なる屈折率を有しているため、プリズム構造体で構成される採光部７を透過する際にＹＺ平面（鉛直面）内において分光される。上述したように、シリンドリカルレンズ１０２はＹＺ平面（鉛直面）内において屈折力を持たないため、分光された光がそのまま採光装置１０１から射出されることになる。その結果、室内に採り込まれる光が色付いた光となり、一般的な照明光に適した白色光が得られない、という問題が生じていた。
【００５５】
これに対し、図５に示すように、本実施形態の採光装置１においては、従来の採光装置１０１と異なり、シリンドリカルレンズ５のレンズ面５ａは、レンズ面５ａの高さが連続的に変化する傾斜部５Ｅと、レンズ面５ａの高さが変化しない直線部５Ｆと、を有している。このようなレンズ面５ａの高さ変化により、シリンドリカルレンズ５はＹＺ平面（鉛直面）内において屈折力を有するため、太陽光Ｌは、レンズ面５ａのうちの入射位置によって異なる角度でシリンドリカルレンズ５から射出される。すなわち、本実施形態のシリンドリカルレンズ５は、ＸＺ平面（水平面）内のみならず、ＹＺ平面（鉛直面）内においても光拡散性を有している。そのため、一つの採光部７により分光された光と他の採光部７により分光された光とが混ざり合うことにより、白色に近い光を得ることができる。
【００５６】
上述したように、シリンドリカルレンズ５のレンズ面５ａの高さ変化は一定の周期を有しており、複数の採光部７の配列も一定の周期を有している。ここで、本実施形態の採光装置１においては、レンズ面５ａの高さ変化の周期と複数の採光部７の配列周期とは、互いに異なることが望ましい。その理由は、以下の通りである。
【００５７】
比較例の採光装置として、レンズ面の高さ変化の周期と複数の採光部の配列周期とが等しい採光装置を想定した。
図９は、比較例の採光装置１５１の正面図である。図１０は、比較例の採光装置１５１の背面図である。図１１は、比較例の採光装置１５１の断面図であり、図９および図１０のXI−XI線に沿う断面図である。
【００５８】
図９〜図１１に示すように、比較例の採光装置１５１において、シリンドリカルレンズ１５２の屈曲部１５３の繰り返し周期（屈曲部１５３の第２方向（Ｙ方向）の長さ）、すなわち、レンズ面１５２ａの高さ変化の周期Ｔ１と、複数の採光部７のピッチＰ１（配列周期）とは等しい。この場合、一つの採光部７を透過した光と他の採光部７を透過した光とは、シリンドリカルレンズ１５２のレンズ面１５２ａの傾斜角度が略同じ部分を通過する。これにより、それぞれの光が略同じ角度に射出されるため、互いに混ざりにくい。
【００５９】
これに対し、図５に示すように、本実施形態の採光装置１のように、レンズ面５ａの高さ変化の周期Ｔ１と複数の採光部７の配列周期Ｐ１とが互いに異なる場合、一つの採光部７を透過した光と他の採光部７を透過した光とは、シリンドリカルレンズ５のレンズ面５ａの傾斜角度が互いに異なる部分を通過する。そのため、それぞれの光が異なる角度に射出され、互いに混ざりやすい。その結果、レンズ面５ａの高さ変化の周期Ｔ２と複数の採光部７の配列周期Ｐ２とが互いに異なる採光装置１によれば、より白色に近い光を得ることができる。なお、レンチキュラーレンズの屈曲周期には制限があるため、図５に示すように、Ｐ２＜Ｔ２とすることが好ましい。
【００６０】
なお、本実施形態の採光装置１において、以下の種々の変形例を採用することができる。
図１５Ａは、第４変形例の採光装置２９Ａの断面図である。図１５Ａでは、２つのシリンドリカルレンズ３０Ａのみを図示する。
シリンドリカルレンズ３０の断面形状は、必ずしも半円状でなくてもよい。図１５Ａに示すように、第４変形例の採光装置２９Ａにおいて、シリンドリカルレンズ３０Ａの断面形状は、円柱の中心軸と平行であり、円の中心を通らない平面で円柱を切断した形状を有している。
【００６１】
また、図１５Ｂに示すように、採光装置２９Ｂは、シリンドリカルレンズ３０Ｂの断面形状が、円の一部に限らず、楕円の一部で構成されていてもよい。また、採光装置２９Ｂにおいて、例えば円の一部と楕円の一部というように、断面形状が異なるシリンドリカルレンズが混在していてもよい。また、図１５Ｃに示すように、採光装置２９Ｃは、シリンドリカルレンズ３０Ｃの断面形状が、左右非対称であってもよい。左右非対称のシリンドリカルレンズ３０Ｃを用いた場合、左右非対称の輝度分布が得られる。
【００６２】
図１６Ａは、第５変形例の採光装置３３の断面図である。
シリンドリカルレンズ３４の断面形状は、必ずしも全体が滑らかな円の一部から構成されていなくてもよい。図１６Ａに示すように、第５変形例の採光装置３３において、シリンドリカルレンズ３４は、第１基材４の第１面４ａと略平行となる面を有していない。すなわち、シリンドリカルレンズ３４の断面形状は、左右の湾曲したレンズ面３４ａが中心軸に対して線対称に設けられ、頂点が尖った形状を有している。
【００６３】
図１６Ｂは、第６変形例の採光装置２９Ｄの断面図である。
図１６Ｂに示すように、第６変形例の採光装置２９Ｄにおいて、複数のシリンドリカルレンズ３０Ｄ１は、個々に分離しているのではなく、隣り合うシリンドリカルレンズ３０Ｄ１同士が接続部３０Ｄ２によって連結されている。このような採光装置２９Ｄは、シリンドリカルレンズ３０Ｄ１側は後述するＵＶ転写法、印刷法などを用い、採光部７（プリズム構造体）側はＵＶ転写法を用いて作製することができる。
【００６４】
図１６Ｃは、第７変形例の採光装置２９Ｅの断面図である。
採光装置２９Ｅは、必ずしも２枚の基材を備えていなくてもよい。図１６Ｃに示すように、第７変形例の採光装置２９Ｅは、複数のシリンドリカルレンズ３０Ｄ１が第２基材６上に直接形成されている。ここでは、１枚の基材を第２基材６で示したが、第１基材４であってもよい。このような採光装置２９Ｅは、シリンドリカルレンズ３０Ｄ１側は後述するＵＶ転写法、印刷法などを用い、採光部７（プリズム構造体）側はＵＶ転写法を用いて作製することができる。
【００６５】
図１６Ｄは、第８変形例の採光装置２９Ｆの断面図である。
採光装置２９Ｆは、必ずしもシリンドリカルレンズと別体の基材を備えていなくてもよい。図１６Ｄに示すように、第８変形例の採光装置２９Ｆは、複数のシリンドリカルレンズ３０Ｄ１が基材部６Ｂと一体となった一つの部材として形成されている。このような採光装置２９Ｆは、シリンドリカルレンズ３０Ｄ１側は後述する押出成形転写法を用い、採光部７（プリズム構造体）側はＵＶ転写法を用いて作製することができる。
【００６６】
図１６Ｅは、第９変形例の採光装置２９Ｇの断面図である。
光拡散フィルムと採光フィルムとは、必ずしも別体でなくてもよい。図１６Ｅに示すように、第９変形例の採光装置２９Ｇにおいては、複数のシリンドリカルレンズ３０Ｄ１と基材部６Ｂと採光部７Ｂとが一体に形成され、一つの部材を構成している。すなわち、採光装置２９Ｇは、採光機能と光拡散機能とを併せ持っている。このような採光装置２９Ｇは、シリンドリカルレンズ３０Ｄ１側と採光部７Ｂ（プリズム構造体）側とを押出成型転写法を用いて同時に形成することができる。
【００６７】
図１６Ｆは、第１０変形例の採光装置２９Ｈの断面図である。
シリンドリカルレンズの配列周期は、必ずしも一定でなくてもよい。図１６Ｆに示すように、第１０変形例の採光装置２９Ｈにおいて、シリンドリカルレンズ３０Ｅ１，３０Ｅ２，３０Ｅ３の配列周期は、非周期的である。すなわち、シリンドリカルレンズ３０Ｅ１，３０Ｅ２，３０Ｅ３の幅はそれぞれ異なっており、これらのシリンドリカルレンズ３０Ｅ１，３０Ｅ２，３０Ｅ３がランダムに配列されている。このように、幅の異なるシリンドリカルレンズが配列された構成によれば、配列周期が一定のシリンドリカルレンズに起因する水平方向の光の分光による色付きも抑制することができる。
【００６８】
図１７は、第１１変形例の採光装置３７の断面図である。
採光部の形状は、必ずしも３角柱状でなくてもよい。図１７に示すように、第１１変形例の採光装置３７において、採光部３８は、５角柱状のプリズム構造体から構成されている。すなわち、採光部３８は、長手方向に垂直な断面形状が、５つの頂点を有し、全ての内角が１８０°未満とされた５角形である。
【００６９】
具体的に、採光部３８は、第２基材６の第１面６ａに接する面３８ａから最も離れた頂点３８ｑを通る面３８ａの垂線Ｍを中心として、その両側の形状が非対称とされた、断面形状が５角形のプリズム構造体である。すなわち、面３８ｂおよび面３８ｃを含む上部の体積に対して、面（反射面）３８ｄ、面（反射面）３８ｅを含む下部の体積の方が大きい形状となっている。複数の採光部３８は、各採光部３８における面３８ａの垂線Ｍを中心として体積の大きい側（面３８ｄおよび面３８ｅ側）が下方に並ぶように設けられている。
【００７０】
次に、本実施形態の光拡散フィルム２の製造方法のいくつかの例を説明する。
ただし、光拡散フィルム２の製造方法は、以下の例に限定されるものではない。
【００７１】
［ＵＶ転写法］
最初に、図１９に示すように、機械切削加工により、湾曲面からなる複数の凹溝４０ｍが円周方向に並べて形成された金型ロール４０を作製する。
【００７２】
次に、図１８に示すように、ロール・トゥ・ロール方式の搬送装置４１を用い、第１基材４を巻き出しロール４２から巻き取りロール４３に向けて移動させる。このとき、第１基材４としては、後述する樹脂硬化に用いる波長の光（ＵＶ）を透過可能な基材を用いる。その間、第１基材４の上方に配置された樹脂塗工装置４４から、シリンドリカルレンズ５の構成材料である光硬化性樹脂４５を第１基材４の第１面４ａ上に塗布する。
【００７３】
次に、光硬化性樹脂４５が塗布された第１基材４を金型ロール４０に押し当てながら、樹脂硬化装置４６から射出された光を第１基材４の第２面４ｂ側から照射する。ここで、金型ロール４０の凹溝４０ｍが反転したシリンドリカルレンズ５の形状が光硬化性樹脂４５に転写されるとともに、光硬化性樹脂４５が硬化する。これにより、複数のシリンドリカルレンズ５が第１基材４の移動方向に並んで形成されたロール状の光拡散フィルム２が完成する。
【００７４】
［押出成形転写法］
最初に、転写法と同様、湾曲面からなる複数の凹溝４０ｍが円周方向に並べて形成された金型ロール４０を作製する。
【００７５】
次に、図２０に示すように、押出成形装置４８を用いて、シリンドリカルレンズ５の原料となる樹脂５１を樹脂供給装置４９から供給しつつ、巻き取りロール４３により巻き取る。このとき、樹脂供給装置４９から供給される溶融状態の樹脂５１を、金型ロール４０とプレスロール５０との間に通しながら冷却する。このとき、金型ロール４０の凹溝４０ｍが反転したシリンドリカルレンズ５の形状が樹脂５１に転写されるとともに、樹脂５１が冷却されることにより硬化する。これにより、複数のシリンドリカルレンズ３０Ｄ１が移動方向に並んで形成されたロール状の採光装置２９Ｄが完成する。
なお、プレスロール５０の表面に、円周方向に沿ってプリズム形状を反転した溝を掘っておくことにより、第１基材４のシリンドリカルレンズが形成された面の裏面側にプリズム形状を同時に形成することも可能である。
【００７６】
［ロータリースクリーン印刷法］
最初に、乳剤が塗布されたロール表面に、レーザー描画、現像を行い、任意の開口パターン５３ｈが形成されたロータリーメッシュ版５３を作製する。
【００７７】
次に、図２１に示すように、スクリーン印刷装置５４を用いて、ロータリーメッシュ版５３の内側にシリンドリカルレンズ５の原料となる樹脂のインク５７を供給し、ロータリーメッシュ版５３の開口パターン５３ｈからインク５７を第１基材４上に転写する。その後、インク５７の表面張力により、塗布したインク５７がシリンドリカルレンズ状の凸形状の断面となるため、これを樹脂硬化装置４６の紫外光や熱を用いて硬化させる。これにより、複数のシリンドリカルレンズ５が第１基材４の搬送方向に並んで形成されたロール状の光拡散フィルム２が完成する。
【００７８】
本発明者らは、本実施形態の光拡散フィルム２を実際に試作し、光拡散特性を評価した。以下、その結果について説明する。
【００７９】
本発明者らは、上述したように、屈曲部を有する複数のシリンドリカルレンズを備えた実施例の光拡散フィルムを試作した。屈曲部の形状の例として、下記の表１に示すように、複数の単位直線部からなるパターンＡ、パターンＢ、パターンＣの３種類を設定した。
単位直線部とは、折れ線状の屈曲部９を構成する複数の直線部分の各々のことである。
パターンＡの屈曲部５５を図２２に示す。
【００８０】
【表１】
2018117223.tif 000003
【００８１】
なお、表１において、単位直線部５６の数は、一つの屈曲部５５を構成する単位直線部５６の数である。したがって、図２２に示すパターンＡの屈曲部５５は、４つの単位直線部５６を有する。屈曲部５５の繰り返し周期Ｔは、屈曲部５５全体の第２方向（Ｙ方向）の長さである。単位直線部５６の角度αは、第２方向（Ｙ方向）と平行な直線Ｇと各単位直線部５６の辺５６ａとのなす角度であり、直線Ｇから反時計回りに見た辺５６ａの角度αを負の値で示し、直線Ｇから時計回りに見た辺５６ａの角度αを正の値で示す。単位直線部５６の寸法は、単位直線部５６の第２方向（Ｙ方向）と平行な方向の寸法である。
【００８２】
図２３は、パターンＡの屈曲部５５を有するシリンドリカルレンズを備えた光拡散フィルムの顕微鏡写真である。このサンプルでは、シリンドリカルレンズの幅Ｗ（配列方向の寸法）は５５μｍであり、隣り合うシリンドリカルレンズ間の間隔ｓは２μｍであり、シリンドリカルレンズの高さ（第２基材の第１面から稜線までの距離）は２０μｍである。
図２３に示すように、各シリンドリカルレンズが屈曲していることが判る。なお、図２３において、白く見える線は稜線である。
【００８３】
次に、本発明者らは、パターンＡの屈曲部５５を有するシリンドリカルレンズを備えた光拡散フィルムの光学特性を評価した。シリンドリカルレンズの構成材料は、透明樹脂である。
図２４Ａは、実施例の光拡散フィルムからの射出光の輝度分布を示す図である。図２４Ｂは、従来の光拡散フィルム（屈曲部を有していないシリンドリカルレンズを備えた光拡散フィルム）からの射出光の輝度分布を示す図である。図２４Ａおよび図２４Ｂにおいて、方位角０°−１８０°方向は複数のシリンドリカルレンズの配列方向（第１方向、Ｘ方向）に対応し、方位角９０°−２７０°方向は各シリンドリカルレンズ全体の延在方向（第２方向、Ｙ方向）に対応している。
【００８４】
従来の光拡散フィルムにおいて、シリンドリカルレンズは配列方向にのみ拡散性を有している。そのため、図２４Ｂに示すように、射出光は方位角０°−１８０°方向にのみ拡散していることが判った。
【００８５】
これに対して、本実施例の光拡散フィルムにおいては、図２４Ａに示すように、方位角０°−１８０°方向はシリンドリカルレンズの本来の拡散方向であり、光はこの方向において広い極角範囲に拡散している。また、シリンドリカルレンズに屈曲部が設けられたことにより、０−１８０°方向に加えて、５°−１８５°、１７５°−３５５°方向にも強く拡散していることが判った。なお、図２４Ａで見る限りにおいて、正面（極角０°）から極角２０°辺りまでは、上記の３方向への拡散光は明確に分離されておらず、９０−２７０°方向に広がった一つの拡散光のように確認される。
【００８６】
また、シリンドリカルレンズの構成材料として、透明樹脂、弱散乱樹脂、中散乱樹脂の３種類を用い、光拡散フィルムからの射出光に対する方位角毎の極角と透過率との関係を調べた。
図２５は、透明樹脂からなる光拡散フィルムからの射出光に対する方位角毎の極角と透過率との関係を示すグラフである。図２６は、弱散乱樹脂からなる光拡散フィルムからの射出光に対する方位角毎の極角と透過率との関係を示すグラフである。図２７は、中散乱樹脂からなる光拡散フィルムからの射出光に対する方位角毎の極角と透過率との関係を示すグラフである。
【００８７】
図２５〜図２７において、符号Φ０のグラフは、方位角０°−１８０°方向（シリンドリカルレンズの配列方向）における極角と透過率との関係を示す。符号Φ１５のグラフは、方位角１５°−１９５°方向における極角と透過率との関係を示す。符号Φ３０のグラフは、方位角３０°−２１０°方向における極角と透過率との関係を示す。符号Φ４５のグラフは、方位角４５°−２２５°方向における極角と透過率との関係を示す。符号Φ９０のグラフは、方位角９０°−２７０°方向（シリンドリカルレンズの延在方向）における極角と透過率との関係を示す。
【００８８】
図２５に示すように、方位角０°−１８０°方向については、シリンドリカルレンズの作用によって、光は広い極角範囲に拡散する。ところが、方位角９０°−２７０°方向についても、本実施例ではシリンドリカルレンズに屈曲部を設けたことにより光が拡散していることが確認された。また、図２６、図２７に示すように、弱散乱樹脂→中散乱樹脂と、シリンドリカルレンズ自体の散乱性が強くなるに従って、極角０°での透過率のピーク値は低下し、方位角９０°−２７０°方向についても極角５°以上での透過率が高くなり、光が拡散することが確認された。
【００８９】
次に、本発明者らは、上記の光散乱フィルムと採光フィルムとを組み合わせた採光装置全体の特性評価を行った。
具体的には、図１に示す採光装置１において、入射角度３５°の平行光を鉛直上方から採光フィルムに入射させ、光拡散フィルム２から射出される光の色度分布を求めた。第１基材４の第１面４ａの法線方向を極角０°とし、複数のシリンドリカルレンズ５の配列方向を方位角０°−１８０°方向とした。鉛直上方を方位角９０°とし、鉛直下方を方位角２７０°とした。
【００９０】
図２８は、透明樹脂からなる光拡散フィルムを備えた採光装置からの射出光の色度分布Ｃ（ａ＊ｂ＊）を示す図である。図２９は、弱散乱樹脂からなる光拡散フィルムを備えた採光装置からの射出光の色度分布を示す図である。図３０は、中散乱樹脂からなる光拡散フィルムを備えた採光装置からの射出光の色度分布を示す図である。図３１は、従来の採光装置からの射出光の色度分布を示す図である。色割れが生じた結果、色付きが濃い光が射出される角度ほど、Ｃ（ａ＊ｂ＊）の値は大きくなる。
【００９１】
図３１に示すように、従来の採光装置においては、光は、水平面よりも上側の特定の射出角度に射出されている。また、光は、方位角０°−１８０°方向（水平方向）に大きく拡散する一方、方位角９０°−２７０°方向（鉛直方向）にはほとんど拡散しておらず、色割れが強く生じていることが判った。
【００９２】
これに対して、図２８〜図３０に示すように、本実施例の採光装置においては、従来の採光装置に比べて、方位角０°−１８０°方向（水平方向）への拡散成分に加えて、方位角９０°−２７０°方向（鉛直方向）への拡散成分が加わる結果、色付きの角度範囲が狭くなり、さらに色付き自体も薄くなり、色割れが低減されていることが判った。また、シリンドリカルレンズの散乱性が強くなるに従って、色割れが軽減される度合いが大きくなることが判った。
【００９３】
次に、本発明者らは、シリンドリカルレンズの最適な屈曲角度の範囲について検討した。
図３２は、最適なシリンドリカルレンズの形状の一例を示す正面図である。図３３は、比較例のシリンドリカルレンズの形状を示す正面図である。
【００９４】
図３２において、屈曲部５８の繰り返し周期（屈曲部５８の第２方向（Ｙ方向）の長さ）をＴとし、隣り合うシリンドリカルレンズ５９のピッチをｐとし、屈曲部５８の屈曲角度をθとする。なお、シリンドリカルレンズ５９の配列ピッチが非周期的な場合は、複数のシリンドリカルレンズ５９のピッチの平均をシリンドリカルレンズ５９のピッチｐとする。図３２に示す光拡散フィルムにおいて、シリンドリカルレンズ５９の屈曲部５８は、第２方向（Ｙ方向）に対して互いに逆向きに傾いた第１傾斜部分５８Ａと、第２傾斜部分５８Ｂと、から構成されている。
【００９５】
図３２の場合、屈曲角度θは、第１傾斜部分５８Ａ（もしくは第２傾斜部分５８Ｂでも同じ）の中心線Ｊと第２方向に平行な直線Ｇとのなす角度である。ただし、屈曲部は、例えば図７もしくは図２２のように、より多くの直線部分の組合せで構成されている場合や、図８のように曲線部分のみで構成されている場合なども考えられる。そのため、屈曲幅をｋとしたとき、屈曲角度θは以下の（１）式で定義される。
θ＝atan［ｋ／（Ｔ／２）］    …（１）
なお、屈曲幅ｋは、図２２に示すように、屈曲部５５の中で、最も＋Ｘ側に位置する直線部分の中心点と、最も−Ｘ側に位置する直線部分の中心点と、の間のＸ方向における距離とする。
【００９６】
屈曲角度θは、以下の（２）式を満たすように設定されることが望ましい。
ｐ／２≦Ｔ／２×tanθ    …（２）
【００９７】
図３２の符号Ａは、シリンドリカルレンズ５９のレンズ面の高さが最も高い位置であり、符号Ｂは、シリンドリカルレンズ５９のレンズ面の高さが最も低い位置である。（２）式を満たすように屈曲角度θを設定することにより、第２方向におけるレンズ面の高さ変化を最大にすることができる。
【００９８】
逆に、図３３に示す比較例のシリンドリカルレンズ６１のように、屈曲角度θを小さく設定すること、具体的には、屈曲角度θが以下の（３）式を満たすことは好ましくない。
ｐ／２＞Ｔ／２×tanθ    …（３）
【００９９】
図３３の符号Ａは、シリンドリカルレンズ５９のレンズ面の高さが最も高い位置であり、符号Ｂは、シリンドリカルレンズ５９のレンズ面の高さが最も低い位置である。その理由は、図３３に示すように、この場合は、第２方向に平行な直線Ｇが最高点Ａと最低点Ｂを同時に通ることはなく、すなわち、第２方向におけるレンズ面の高さ変化が（２）式を満たす場合よりも小さく、本実施例の効果が十分に得られないからである。
【０１００】
また、屈曲部の繰り返し周期Ｔは、大きすぎると単なる斜め線となり、採光装置を見る場所によっては左右非対称の見栄えとなるおそれがある。したがって、実使用環境、具体的には採光装置から１ｍ以上離れた位置において、人の目の分解能以下の周期とする必要がある。また、シリンドリカルレンズのピッチｐは、第１基材の厚さよりも小さいことが好ましい。
【０１０１】
図３４は、シリンドリカルレンズの屈曲角度範囲毎のシリンドリカルレンズのピッチｐと屈曲部の繰り返し周期Ｔとの関係を示すグラフである。グラフの横軸はシリンドリカルレンズのピッチｐ［ｍｍ］であり、グラフの縦軸は屈曲部の繰り返し周期Ｔ［ｍｍ］である。
【０１０２】
３本のグラフにより分割された領域のうち、符号ＲＡで示す領域は屈曲角度θが０°〜２０°の範囲に対応し、符号ＲＢで示す領域は屈曲角度θが２０°〜４０°の範囲に対応し、符号ＲＣで示す領域は屈曲角度θが４０°〜６０°の範囲に対応し、符号ＲＤで示す領域は屈曲角度θが６０°〜８０°の範囲に対応する。ただし、領域ＲＣと領域ＲＤとは、屈曲角度θが本実施形態の光拡散フィルムの範囲外である。
【０１０３】
屈曲部の繰り返し周期Ｔを１．５ｍｍ以下に設定することにより、採光装置から５ｍ以上離れた位置において、屈曲部の繰り返し周期Ｔを視力１．０の人の目の分解能以下とすることができる。本実施形態の光拡散フィルムは、領域ＲＡ内の円内の条件で設計することが想定されている。具体的に、各パラメーターの一例として、シリンドリカルレンズのピッチｐが０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ程度、屈曲部の繰り返し周期Ｔが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度、屈曲角度θが０．８°〜２２°程度である。
【０１０４】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図３５〜図４２を用いて説明する。
第２実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、シリンドリカルレンズの構成が第１実施形態と異なる。
図３５は、第２実施形態の採光装置の斜視図である。図３６は、採光装置の正面図である。図３７は、採光装置の断面図であり、図３６のXXXVII−XXXVII線に沿う断面図である。図３８は、採光装置の断面図であり、図３６のXXXVIII−XXXVIII線に沿う断面図である。図３９は、採光装置の断面図であり、図３６のXXXIX−XXXIX線に沿う断面図である。
図３５〜図４２において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０５】
図３５〜図３９に示すように、本実施形態の採光装置６４は、光拡散フィルム６５（光拡散部材）と、採光フィルム３（採光部材）と、を備えている。光拡散フィルム６５は、第１基材４と、第１基材４の第１面４ａに設けられた複数のシリンドリカルレンズ６６と、を備えている。採光フィルム３は、第２基材６と、第２基材６の第１面６ａに設けられた複数の採光部７と、を備えている。光拡散フィルム６５と採光フィルム３とは、第１基材４の第２面４ａと第２基材６の第２面６ｂとが対向し、複数のシリンドリカルレンズ６６と複数の採光部７とが互いに直交するように貼り合わされている。すなわち、複数の採光部７の配列方向と複数のシリンドリカルレンズ６６の配列方向とは、互いに交差している。
【０１０６】
第１実施形態の光拡散フィルム２において、複数のシリンドリカルレンズ５の各々は、屈曲部９，１４，１９もしくは湾曲部２４を備えていた。これに対して、第２実施形態の光拡散フィルム６５においては、図３６に示すように、第１基材４の第１面４ａの法線方向（Ｚ方向）から見たとき、複数のシリンドリカルレンズ６６の各々は、屈曲部もしくは湾曲部を備えておらず、第２方向（Ｙ方向）と略平行な方向に直線状に延在している。すなわち、シリンドリカルレンズ６６の稜線６６ｔは、第２方向（Ｙ方向）と略平行な方向に直線状に延在している。
【０１０７】
このように、シリンドリカルレンズ６６は、第１実施形態と異なり、Ｚ方向から見ると直線状に延在しているが、図３９に示すように、第１方向（Ｘ方向）と第２方向（Ｙ方向）とを含む第１仮想面（ＸＹ平面）に垂直、かつ第２方向（Ｙ方向）に平行な第２仮想面（紙面）で切断したときのシリンドリカルレンズ６６の断面形状（Ｘ方向に垂直な断面形状）において、レンズ面６６ａの高さが所定の周期を有して連続的に変化している。
【０１０８】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様、図３７〜図３９に示すように、隣り合うシリンドリカルレンズ６６の間の最も低い箇所を谷としたとき、複数の谷を含み、ＸＹ面に平行な仮想面をシリンドリカルレンズ６６の底面ＦＬと称し、複数の稜線６６ｔを含み、ＸＹ面に平行な仮想面をシリンドリカルレンズ６６の頂面ＦＨと称する。底面ＦＬから頂面ＦＨまでのＺ方向の寸法を、シリンドリカルレンズ６６のレンズ面６６ａの高さｈと定義する。
【０１０９】
シリンドリカルレンズ６６は、レンズ面６６ａの高さが略一定の高さ一定部分６７Ａと、レンズ面６６ａの高さが高さ一定部分６７Ａから徐々に低くなっている第１傾斜部分６７Ｂと、レンズ面６６ａの高さが高さ一定部分６７Ａに向けて徐々に高くなっている第２傾斜部分６７Ｃと、を有する。高さ一定部分６７Ａと第１傾斜部分６７Ｂと第２傾斜部分６７Ｃとは、繰り返し配置されており、レンズ面６６ａの高さの変化は一定の周期を有している。
【０１１０】
シリンドリカルレンズ６６の延在方向に垂直な断面形状（Ｙ方向に垂直な断面形状）については、図３７に示すように、高さ一定部分６７Ａで切断したシリンドリカルレンズ６６の断面形状は、相対的に高い（曲率半径が小さい）円弧状となる。また、図３８に示すように、第１傾斜部分６７Ｂと第２傾斜部分６７Ｃとの境界（谷の部分）で切断したシリンドリカルレンズ６６の断面形状は、相対的に低い（曲率半径が大きい）円弧状となる。
光拡散フィルム６５のその他の構成、および採光フィルム３の構成については、第１実施形態と同様である。
【０１１１】
本実施形態においても、異なる採光部により分光された光がシリンドリカルレンズ６６により互いに混ざり合うことにより、白色に近い光を得ることができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１２】
なお、本実施形態の採光装置６４において、以下の種々の変形例を採用することができる。
図４０は、第１変形例の光拡散フィルム７０の断面図である。
シリンドリカルレンズは、必ずしも延在方向に連続していなくてもよい。図４０に示すように、第１変形例の光拡散フィルム７０において、シリンドリカルレンズ７１は、全体として直線的に配置されているが、任意の箇所Ｖで途切れている。したがって、シリンドリカルレンズ７１が途切れた箇所Ｖにおいては、シリンドリカルレンズ７１の高さが０となっている。レンズ面７１ａの稜線７１ｔの高さは、高さ一定部分７１Ａからシリンドリカルレンズ７１が途切れた箇所Ｖに向かって徐々に低くなっている。
【０１１３】
図４１は、第２変形例の光拡散フィルム７４の断面図である。
シリンドリカルレンズの幅（延在方向と垂直な方向の寸法）は、必ずしも延在方向にわたって一定でなくてもよい。図４１に示すように、第２変形例の光拡散フィルム７４において、シリンドリカルレンズ７５には、延在方向の一方から他方に向けて、幅が徐々に太くなる部分７５Ａと、幅が徐々に細くなる部分７５Ｂと、が交互に繰り返し設けられている。また、シリンドリカルレンズ７５のレンズ面７５ａの稜線７５ｔは、シリンドリカルレンズ７５の延在方向に直線的に延在している。部分７５Ａおよび部分７５Ｂにおいて、シリンドリカルレンズ７５の幅は、直線的に変化している。
【０１１４】
図４２は、第３変形例の光拡散フィルム７８の断面図である。
図４２に示すように、第３変形例の光拡散フィルム７８においても、第２変形例の光拡散フィルム７４と同様、シリンドリカルレンズ７９には、延在方向の一方から他方に向けて、幅が徐々に太くなる部分７９Ａと、幅が徐々に細くなる部分７９Ｂと、が交互に繰り返し設けられている。また、シリンドリカルレンズ７９のレンズ面７９ａの稜線７９ｔは、シリンドリカルレンズ７９の延在方向に直線的に延在している。部分７９Ａと部分７９Ｂにおいて、シリンドリカルレンズ７９の幅は、曲線的に変化している。
【０１１５】
第２変形例および第３変形例の光拡散フィルム７４，７８においては、シリンドリカルレンズ７５，７９の稜線７５ｔ、７９ｔに沿った断面形状は連続的に変化しており、シリンドリカルレンズ７５，７９の幅が広い位置では、シリンドリカルレンズ７５，７９の高さは高くなっており、シリンドリカルレンズ７５，７９の幅が狭い位置では、シリンドリカルレンズ７５，７９の高さは低くなっている。隣接する２つのシリンドリカルレンズ７５，７９の幅が広い位置では、隣接する２つのシリンドリカルレンズ７５，７９の間のシリンドリカルレンズ７５，７９の幅は狭くなっている。すなわち、隣接するシリンドリカルレンズ７５，７９の幅が異なる位置では、隣接するシリンドリカルレンズ７５，７９の稜線の高さが異なる。これにより、これら変形例の光拡散フィルム７４，７８においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図４３〜図４６を用いて説明する。
第３実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と異なり、採光部材と光拡散部材とが別個の部材として構成されている。
図４３は、第３実施形態の採光装置の斜視図である。図４４は、第３実施形態の第１変形例の採光装置の斜視図である。図４５は、第３実施形態の第２変形例の採光装置の斜視図である。図４６は、第３実施形態の第３変形例の採光装置の斜視図である。
図４３〜図４６において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１７】
図４３に示すように、第３実施形態の採光装置８１は、採光フィルム３と、光拡散フィルム２と、フレーム８２と、を備えている。採光フィルム３は、第２基材６と、第２基材６の第１面６ａに設けられた複数の採光部７と、を備えている。光拡散フィルム２は、第１基材４と、第１基材４の第１面４ａに設けられた複数のシリンドリカルレンズ５と、を備えている。採光フィルム３と光拡散フィルム２とは、互いに所定の間隔をおいて離間して配置された状態でフレーム８２の内側に保持されている。採光装置８１は、例えば任意の支持部材によって、窓ガラスの室内側に吊り下げられる形態で設置される。
【０１１８】
第１基材４の第１面４ａと垂直な方向から見て、採光フィルム３の採光部７の延在方向と、光拡散フィルム２のシリンドリカルレンズ５の延在方向と、は互いに略直交している。本実施形態において、採光フィルム３と光拡散フィルム２とは、第２基材６の第２面６ｂ（複数の採光部７が設けられていない面）と第１基材４の第１面４ａ（複数のシリンドリカルレンズ５が設けられた面）とが対向するように配置されている。すなわち、採光フィルム３は、複数の採光部７が室外側を向くように配置され、光拡散フィルム２は、複数のシリンドリカルレンズ５が室外側を向くように配置されている。
【０１１９】
本実施形態の光拡散フィルム２の構成は、第１実施形態もしくは第２実施形態の光拡散フィルムの構成と同様である。すなわち、第１基材４の第１面４ａに垂直、かつシリンドリカルレンズ５の延在方向（第２方向）に平行なシリンドリカルレンズ７の断面形状において、第１面４ａからレンズ面５ａまでの高さが連続的に変化している。
【０１２０】
本実施形態においても、異なる採光部７により分光された光がシリンドリカルレンズ５により互いに混ざり合うことにより、白色に近い光を得ることができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２１】
本実施形態の採光装置８１においては、採光フィルム３と光拡散フィルム２とが別個の部材として設けられているため、例えばいずれかのフィルムが傷付いたり、破損したりした際にそのフィルムの交換が容易である。
【０１２２】
なお、本実施形態の採光装置８１において、以下の種々の変形例を採用することができる。
図４４は、第１変形例の採光装置８５の断面図である。
図４４に示すように、第１変形例の採光装置８５においては、採光フィルム３と光拡散フィルム２とは、第２基材６の第２面６ｂ（複数の採光部７が設けられていない面）と第１基材４の第２面４ｂ（複数のシリンドリカルレンズ５が設けられていない面）とが対向するように配置されている。すなわち、採光フィルム３は、複数の採光部７が室外側を向くように配置され、光拡散フィルム２は、複数のシリンドリカルレンズ５が室内側を向くように配置されている。
【０１２３】
図４５は、第２変形例の採光装置８８の断面図である。
図４５に示すように、第２変形例の採光装置８８においては、採光フィルム９２と光拡散フィルム２とは、第２基材６の第１面６ａ（複数の採光部９３が設けられた面）と第１基材４の第１面４ａ（複数のシリンドリカルレンズ５が設けられた面）とが対向するように配置されている。すなわち、採光フィルム９２は、複数の採光部９３が室内側を向くように配置され、光拡散フィルム２は、複数のシリンドリカルレンズ５が室外側を向くように配置されている。
【０１２４】
図４６は、第３変形例の採光装置９１の断面図である。
図４６に示すように、第３変形例の採光装置９１においては、採光フィルム９２と光拡散フィルム２とは、第２基材６の第１面６ａ（複数の採光部９３が設けられた面）と第１基材４の第２面４ｂ（複数のシリンドリカルレンズ５が設けられていない面）とが対向するように配置されている。すなわち、採光フィルム９２は、複数の採光部９３が室内側を向くように配置され、光拡散フィルム２は、複数のシリンドリカルレンズ５が室内側を向くように配置されている。
【０１２５】
第３実施形態、第１変形例の採光装置８１，８５のように、複数の採光部７が室外側を向く場合、例えば図１に示した３角形の断面形状、もしくは図１７に示した５角形の断面形状を有する採光部を用いることができる。一方、第２変形例、第３変形例の採光装置８８，９１のように、複数の採光部９３が室内側を向く場合、例えば図４５、図４６に示したような４角形の断面形状を有する採光部を用いることができる。
【０１２６】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図４７および図４８を用いて説明する。
第４実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と異なり、採光装置を採光ブラインドによって構成した例である。
図４７は、第４実施形態の採光装置の斜視図である。図４８は、採光装置の断面図である。
図４７および図４８において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１２７】
図３１に示すように、採光ブラインド４０１は、所定の間隔を空けて並んで配置された複数の採光スラット４０２と、複数の採光スラット４０２を互いに傾動自在に支持する傾動機構（支持機構）４０３と、傾動機構４０３によって連結された複数の採光スラット４０２を出し入れ可能に折り畳んで収納する収納機構４０８と、を備えている。
【０１２８】
図４８に示すように、複数の採光スラット４０２は、採光板４１１と光拡散板４１２とが貼り合わされた構成を有する。採光板４１１は、第２基材４１３と、第２基材４１３の第１面４１３ａに設けられた複数の採光部４１４とを、備えている。光拡散板４１２は、第１基材４１６と、第１基材４１６の第１面４１６ａに設けられた複数のシリンドリカルレンズ４１７と、を備えている。第１基材４１６の第１面４１６ａに垂直、かつシリンドリカルレンズ４１７の延在方向（第２方向）に平行なシリンドリカルレンズ４１７の断面形状において、第１面４１６ａからレンズ面４１７ａまでの高さが連続的に変化している。シリンドリカルレンズ４１７の形態は、第１実施形態、第２実施形態で例示したいずれの構成を採用してもよい。また、第１基材４１６と第２基材４１３とが共通化され、１枚の基材の両面に採光部４１４とシリンドリカルレンズ４１７とがそれぞれ設けられた採光スラットを用いてもよい。
【０１２９】
傾動機構４０３は、複数のラダーコードを備えている。複数のラダーコードは、図示を省略するが、採光スラット４０２の長手方向に延在し、複数の採光スラット４０２を支持する。傾動機構４０３は、図示を省略するが、ラダーコードの一対の縦コードを互いに逆向きに上下方向に移動操作する操作機構を備えている。傾動機構４０３では、操作機構による一対の縦コードの移動操作によって、複数の採光スラット４０２を互いに同期させながら傾動させることが可能となっている。
【０１３０】
採光ブラインド４０１は、窓ガラス（図示せず）の室内側に天井面から吊り下げられ、窓ガラスの内面に対向した状態で使用される。このとき、採光スラット４０２は、複数の採光部４１４の配列方向が窓ガラスの縦方向（鉛直方向）と一致する向きで配置される。
換言すると、採光スラット４０２は、窓ガラスに対して複数の採光部４１４の延在方向が窓ガラスの横方向（水平方向）と一致するように配置される。採光スラット４０２の採光状態では、採光部４１４が室外側を向き、シリンドリカルレンズ４１７が室内側を向くように設置される。
【０１３１】
図４８に示すように、窓ガラスの内面に対向させた採光ブラインド４０１においては、窓ガラスを通して室内に入射した光Ｌが複数の採光部４１４によって進行方向を変えながら、屋内の天井に向けて照射される。また、天井に向かう光Ｌは、天井で反射して室内を照らすため、照明光の代わりとなる。したがって、このような採光ブラインド４０１を用いた場合、日中に建物内の照明設備が消費するエネルギーを節約する省エネルギー効果が期待できる。
【０１３２】
本実施形態においても、異なる採光部４１４により分光された光がシリンドリカルレンズ４１７により互いに混ざり合うことにより、白色に近い光を得ることができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３３】
また、採光ブラインド４０１によれば、複数の採光スラット４０２を傾動させることによって、天井に向かう光Ｌの角度を調整することができる。さらに、複数の採光スラット４０２の間から入射する光の量を調整することができる。
【０１３４】
以上のように、本実施形態の採光ブラインド４０１を用いた場合には、室外の自然光（太陽光）を室内に効率良く採り入れるとともに、室内に居る人に眩しさを感じさせずに、屋内の奥の方まで明るく感じさせることができる。
【０１３５】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図４９および図５０を用いて説明する。
第５実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と異なり、採光装置を採光ロールスクリーンによって構成した例である。
図４９は、第５実施形態の採光装置の斜視図である。図５０は、採光装置の断面図である。
図４９および図５０において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１３６】
図４９に示すように、採光ロールスクリーン３０１は、採光スクリーン３０２と、採光スクリーン３０２を巻き取り自在に支持する巻き取り機構３０３とを備えている。
【０１３７】
図５０に示すように、採光スクリーン３０２は、採光フィルム３１１と光拡散フィルム３１２とが貼り合わされた構成を有する。採光フィルム３１１は、第２基材３１３と、第２基材３１３の第１面３１３ａに設けられた複数の採光部３１４と、を備えている。光拡散フィルム３１２は、第１基材３１６と、第１基材３１６の第１面３１６ａに設けられた複数のシリンドリカルレンズ３１７と、を備えている。第１基材３１６の第１面３１６ａに垂直、かつシリンドリカルレンズ３１７の延在方向（第２方向）に平行なシリンドリカルレンズ３１７の断面形状において、第１面３１６ａからレンズ面３１７ａまでの高さは連続的に変化している。シリンドリカルレンズ３１７の形態は、第１実施形態、第２実施形態で例示したいずれの構成を採用してもよい。また、第１基材３１６と第２基材３１３とが共通化され、１枚の基材の両面に採光部３１４とシリンドリカルレンズ３１７とがそれぞれ設けられた採光スクリーンを用いてもよい。
【０１３８】
図４９に示すように、巻き取り機構３０３は、採光スクリーン３０２の上端部に沿って取り付けられた巻芯（支持部材）３０４と、採光スクリーン３０２の下端部に沿って取り付けられた下パイプ（支持部材）３０５と、採光スクリーン３０２の下端部中央に取り付けられた引張りコード３０６と、巻芯３０４に巻き取られた採光スクリーン３０２を収納する収納ケース３０７とを備えている。
【０１３９】
巻き取り機構３０３は、プルコード式として、採光スクリーン３０２を引っ張り出した位置で固定させたり、引っ張り出した位置からさらに引張りコード３０６を引っ張ることで、固定を解除して採光スクリーン３０２を巻芯３０４に自動的に巻き取らせたりすることが可能である。なお、巻き取り機構３０３については、このようなプルコード式に限らず、巻芯３０４をチェーンで回転させるチェーン式の巻き取り機構や、巻芯３０４をモータにより回転させる自動式の巻き取り機構等であってもよい。
【０１４０】
以上のような構成を有する採光ロールスクリーン３０１は、窓ガラス３０８の上部に収納ケース３０７を固定した状態で、収納ケース３０７に収納された採光スクリーン３０２を引張りコード３０６で引っ張り出しながら、窓ガラス３０８の内面に対向させた状態で使用される。このとき、採光スクリーン３０２は、窓ガラス３０８に対して複数の採光部３の配列方向が窓ガラス３０８の縦方向（鉛直方向）と一致する向きで配置される。つまり、採光スクリーン３０２は、窓ガラス３０８に対して複数の採光部３１４の長手方向が窓ガラス３０８の横方向（水平方向）と一致するように配置される。採光スクリーン３０１は、採光部３１４が室外側を向き、シリンドリカルレンズ３１７が室内側を向くように設置される。
【０１４１】
窓ガラス３０８の内面に対向させた採光スクリーン３０２においては、窓ガラス３０８を通して室内に入射した光は、複数の採光部３によって進行方向を変えながら、室内の天井に向けて照射される。また、天井に向かう光は、天井で反射して室内を照らすため、照明光の代わりとなる。したがって、このような採光ロールスクリーン３０１を用いたことにより、日中に建物内の照明設備が消費するエネルギーを節約する省エネルギー効果が期待できる。
【０１４２】
本実施形態においても、異なる採光部３１４により分光された光がシリンドリカルレンズ３１７により互いに混ざり合うことにより、白色に近い光を得ることができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１４３】
以上のように、本実施形態の採光ロールスクリーン３０１を用いることにより、室外の自然光（太陽光）を室内に効率よく取り入れるとともに、室内に居る人に眩しさを感じさせることなく、室内の奥の方まで明るく感じさせることができる。
【０１４４】
［照明システム］
図５１は、採光システム２０１０を備えた部屋モデル２０００を示す図であり、図５２のＪ−Ｊ’線に沿う断面図である。
図５２は、部屋モデル２０００の天井を示す平面図である。
【０１４５】
太陽光が導入される部屋２００３の天井２００３ａを構成する天井材は、高い光反射性を有することが望ましい。図５１および図５２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に設置された採光システム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。光反射性天井材２００３Ａは、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。
【０１４６】
光反射性天井材２００３Ａは、上述したように、いずれかの実施形態の採光装置からなる採光システム２０１０が設置された窓２００２を介して室内に導入された太陽光を室奥側まで効率良く導く。採光システム２０１０から室内の天井２００３ａに向けて導入された太陽光は、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。
【０１４７】
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、室内に居る人に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合わさったものであることが好ましい。
【０１４８】
採光システム２０１０により室内に導入された光のうちの多くは天井に向かう。一般に、窓２００２の近傍は光量が十分である場合が多い。そのため、上記のような採光システムと光反射性天井材２００３Ａとを併用することにより、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側に振り分けることができる。
【０１４９】
光反射性天井材２００３Ａは、例えばアルミニウム等の金属板に数十μｍ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ニウム等の金属薄膜を蒸着したりして作製することができる。あるいは、エンボス加工により形成される凹凸がより大きな周期の曲面で形成されていてもよい。
【０１５０】
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り、光の配光特性や室内での光の分布を制御することができる。例えば、室内の奥側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。窓２００２の大きさや向きが限られているような場合は、このような特性を利用して、光反射性天井材２００３Ａにより光を水平方向へ拡散させるとともに、部屋の奥側に向けて反射させることができる。
【０１５１】
採光システム２０１０は、部屋２００３の照明システムの一部として用いられる。照明システムは、例えば、採光システム２０１０と、複数の室内照明装置２００７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。
【０１５２】
部屋２００３の窓２００２には、採光システム２０１０が設置されている。窓の上部に採光システム２０１０が配置され、下部側に遮光部２００８が設けられている。
【０１５３】
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、採光システム２０１０と合わせて部屋２００３の全体の照明システムを構成する。
【０１５４】
図５１および図５２に示すように、例えば、部屋２００３の幅方向（窓２００２の左右方向、Ｙ方向）の長さＬ１が１８ｍ、部屋２００３の奥行き方向（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）および奥行き方向（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。
【０１５５】
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、を備える。室内照明装置２００７は、室内照明器具２００７ａに明るさ検出部２００７ｂと制御部２００７ｃとが一体化された構成を有する。
【０１５６】
室内照明装置２００７は、室内照明器具２００７ａおよび明るさ検出部２００７ｂをそれぞれ複数ずつ備えていてもよい。ただし、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により、室内に置かれた机２００５の机上面２００５ａの照度を検出する。
【０１５７】
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。
【０１５８】
図５３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（照明システム）との関係を示すグラフである。図５３において、縦軸は机上面の照度（ｌｘ）を示し、横軸は窓からの距離（ｍ）を示す。また、図中の破線は、室内の目標照度を示す。（●：採光装置による照度、△：室内照明装置による照度、◇：合計照度）
【０１５９】
図５３に示すように、採光システム２０１０により採光された光に起因する机上面照度は、窓の近傍ほど明るく、窓から遠くなるに従ってその効果は小さくなる。採光システム２０１０を適用した部屋では、昼間における窓からの自然採光により、このような部屋の奥行き方向への照度分布が生じる。そこで、採光システム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。
【０１６０】
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方の平均照度を明るさ検出部２００７ｂにより検出し、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。したがって、窓の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列と部屋の奥側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明と室内照明装置２００７による照明との双方で照らされ、部屋全体にわた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。
【０１６１】
以上述べたように、採光システム２０１０と照明システム（室内照明装置２００７）とを併用することにより、室内の奥側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、部屋全体にわた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ることなく、より一層安定した明るい光環境が得られる。
【０１６２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、採光装置を構成する各構成要素の数、形状、寸法、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態で例示したものに限らず、適宜変更が可能である。
【０１６３】
また、上記実施形態の光拡散フィルムは、複数の採光部を備えた採光フィルムと組み合わせて用いる他、複数の採光部を備えていない採光フィルムを組み合わせて用いてもよい。さらに、上記実施形態の光拡散フィルムは、分光した光を白色光に変換することが要求される他の用途に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明の一態様は、太陽光などの外光を室内に採り入れるための採光装置、およびこの採光装置に用いる光拡散部材に利用が可能である。
【符号の説明】
【０１６５】
１，１２，１７，２２，２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ，２９Ｅ，２９Ｆ，２９Ｇ，２９Ｈ，３３，３７，６４，８１，８５，８８，９１…採光装置、２，６５，７０，７４，７８，３１２…光拡散フィルム（光拡散部材）、３，９２，３１１…採光フィルム（採光部材）、４，３１６，４１６…第１基材、５，１３，１８，２３，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ１，３０Ｅ１，３０Ｅ２，３０Ｅ３，３４，５９，６１，６６，７１，７５，７９，３１７，４１７…シリンドリカルレンズ、６，３１３，４１３…第２基材、７，３８，９３，３１４，４１４…採光部、９，１４，１９，５５，５８…屈曲部、２４…湾曲部、３０１…採光ロールスクリーン（採光装置）、４０１…採光ブラインド（採光装置）、４１１…採光板（採光部材）、４１２…光拡散板（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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１６Ｆ】
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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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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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２９】
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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３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【国際調査報告】
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