(57)【要約】【課題】所定の空間に導かれる光の色ムラを抑制することが可能な採光システムを提供する。【解決手段】採光システム１０は、光Ｐを取り込んで部屋２に導くものである。採光システム１０は、光Ｐを取り込む採光部２０と、採光部２０に接続されて採光部２０からの光Ｐを部屋２に導く導光部４０と、を備える。採光部２０は、光Ｐが入射する第１面２４ａ及び当該第１面２４ａに対向する第２面２４ｂを有する透光性基材２４と、第１面２４ａに平行な面内を延びる一軸方向ｄ１に沿って透光性基材２４内で配列された複数の反射材２５と、を有する。反射材２５は、第１面２４ａ側から第２面２４ｂ側に向かって、第１面２４ａへの法線方向ｎｄに対して一軸方向ｄ１における一側に傾斜し、導光部４０は、一軸方向ｄ１における一側から採光部２０に接続されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を取り込んで所定の空間に導く採光システムであって、
光を取り込む採光部と、
前記採光部に接続されて前記採光部からの光を前記所定の空間に導く導光部と、
を備え、
前記採光部は、光が入射する第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する透光性基材と、前記第１面に平行な面内を延びる一軸方向に沿って前記透光性基材内に配列された複数の反射材と、を有し、
前記反射材は、前記第１面側から前記第２面側に向かって、前記第１面への法線方向に対して前記一軸方向における一側に傾斜し、
前記導光部は、前記一軸方向における前記一側から前記採光部に接続されている、採光システム。
【請求項２】
前記反射材は、鉛直方向に沿って配列され、
前記反射材は、前記第１面側から前記第２面側に向かって、鉛直方向における下方に傾斜し、
前記導光部は、鉛直方向における下方側から前記採光部に接続されている、請求項１に記載の採光システム。
【請求項３】
前記採光部は、前記透光性基材の前記第２面に対向して配置された対向板をさらに有し、
前記対向板の前記透光性基材側を向く面には、反射面が形成されている、請求項１または２に記載の採光システム。
【請求項４】
前記透光性基材の前記第１面に直交し前記一軸方向に平行な断面において、前記透光性基材の前記第１面への法線方向に沿った前記透光性基材の前記第２面と前記対向板の前記反射面との間の間隔が、前記一軸方向に沿って前記導光部に近づくにつれて拡がっていく、請求項３に記載の採光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を取り込んで所定の空間に導く採光システムに係り、とりわけ、所定の空間に導かれた光に発生し得る色ムラを抑制することが可能な採光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、光を採光して当該光を室内に導光する採光システムの開発が進められている。採光システムは、例えば、屋根に設置された採光部と、採光部で採光された太陽光を室内に導光する導光部と、を有したシステムとして、室内の照明に用いられる。このような採光システムは、ＣＯ２の削減に寄与し、また直接的に省エネルギーを実現することができるシステムとして、注目を浴びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０４４３３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の採光システムにおいて、採光部は、鉛直方向に配列された複数のプリズムを有し、採光部に入射する太陽光をプリズムにて偏向させて導光部に導いている。しかしながら、入射する太陽光がプリズムにて偏向されると、分散されてしまい、照明される室内に虹状の色ムラが生じてしまう。とりわけ、導光部が反射にて太陽光を導光する場合、導光部の長さが短いほど分散された光の反射回数が少なくなる傾向となる。このため、分散された光が混ざりにくくなり、室内に虹状の色ムラが生じる傾向が顕著となった。
【０００５】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、所定の空間に導かれる光の色ムラを抑制することが可能な採光システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による採光システムは、光を取り込んで所定の空間に導く採光システムであって、光を取り込む採光部と、前記採光部に接続されて前記採光部からの光を前記所定の空間に導く導光部と、を備え、前記採光部は、光が入射する第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する透光性基材と、前記第１面に平行な面内を延びる一軸方向に沿って前記透光性基材内に配列された複数の反射材と、を有し、前記反射材は、前記第１面側から前記第２面側に向かって、前記第１面への法線方向に対して前記一軸方向における一側に傾斜し、前記導光部は、前記一軸方向における前記一側から前記採光部に接続されている。
【０００７】
本発明による採光システムにおいて、前記反射材は、鉛直方向に沿って配列され、前記反射材は、前記第１面側から前記第２面側に向かって、鉛直方向における下方に傾斜し、前記導光部は、鉛直方向における下方側から前記採光部に接続されていてもよい。
【０００８】
本発明による採光システムにおいて、前記採光部は、前記透光性基材の前記第２面に対向して配置された対向板をさらに有し、前記対向板の前記透光性基材側を向く面には、反射面が形成されていてもよい。
【０００９】
本発明による採光システムにおいて、前記透光性基材の前記第１面に直交し前記一軸方向に平行な断面において、前記透光性基材の前記第１面への法線方向に沿った前記透光性基材の前記第２面と前記対向板の前記反射面との間の間隔が、前記一軸方向に沿って前記導光部に近づくにつれて拡がっていてもよい。
【００１０】
本発明による採光システムにおいて、前記採光部にて取り込まれた光は、前記導光部から建物の窓を介して前記所定の空間内に導かれるようになっていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透光性基材内に配列された複数の反射材によって、入射する光を反射させて導光部に導くことができる。このため、所定の空間に導かれる光が分散され難く、光の色ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態による採光システムが取り付けられた建物を模式的に示す縦断面図。
【図２】図１に示す採光システムの要部を示す概略断面図。
【図３】図２に示す採光システムを構成する採光部の採光パネルを拡大して示す断面図。
【図４】図２に示す採光システムを構成する導光部と部屋との接続領域を拡大して示す断面図。
【図５】図３に示す採光パネルを作製する方法を説明するための図であって、反射材を蒸着させるための中間体を賦型するための型を示す図。
【図６】図３に示す採光パネルを作製する方法を説明するための図であって、型を用いて、反射材を蒸着させるための中間体を賦型した状態を示す図。
【図７】図３に示す採光パネルを作製する方法を説明するための図であって、中間体に反射材を蒸着させた状態を示す図。
【図８】図３に示す採光パネルを作製する方法を説明するための図であって、中間体に形成された溝を樹脂材料で埋めた状態を示す図。
【図９】図３に示す採光部を作製する方法を説明するための図であって、透光性基材に接着層を介してガラスを接合させた状態を示す図。
【図１０】図１に対応する図であって、採光システムを建物に取り付ける他の例を模式的に示す縦断面図。
【図１１】図４に対応する図であって、導光部から部屋に光を導く他の例を示す断面図。
【図１２】図４に対応する図であって、導光部から部屋に光を導くさらに他の例を示す断面図。
【図１３】図４に対応する図であって、導光部から部屋に光を導くさらに他の例を示す断面図。
【図１４】図１に対応する図であって、実施例１に係る採光システムの構成を説明するための断面図。
【図１５】図１４に示す採光システムの採光パネルの構成を説明するための断面図。
【図１６】図１に対応する図であって、実施例２に係る採光システムの構成を説明するための断面図。
【図１７】図１６に示す採光システムの採光パネルの構成を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。図１〜図９は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、採光システム１０が取り付けられた建物１を模式的に示す縦断面図である。
【００１４】
採光システム１０は、建物１に取り付けられ、光を取り込んで所定の空間、例えば部屋２に導くためのものである。採光システム１０は、光を取り込む採光部２０と、採光部２０に接続されて採光部２０からの光を部屋２に導く導光部４０と、を備えている。以下に説明する例では、図１に示すように、建物１の壁３から導光部４０が延び出して、当該延び出した先端に採光部２０が取り付けられている。そして、建物１の壁３の脇となる位置で採光部２０で採光された光は、導光部４０を介して部屋２に導かれるようになっている。
【００１５】
このような採光システム１０によれば、採光部２０で採光した光を例えば室内照明光として用いることができる。すなわち、この採光システム１０を用いることにより、省エネルギーを直接的に実現することができ、また、ＣＯ２の削減にも貢献し得る。とりわけ、ここで説明する採光システム１０によれば、以下に詳述するように、部屋２に導かれる光の色ムラを抑制することが可能となる。以下、このような採光システム１０をなす各構成要素について詳述していく。
【００１６】
図２は、採光システム１０の要部を示す断面図である。図２に示す採光システム１０を構成する採光部２０は、季節や時間帯に応じて入射方向が変動する光Ｐを安定して取り込むために設けられている。採光部２０に取り込まれる光Ｐは、異なる波長帯域に属する複数の成分を含む光であり、典型的には太陽光に代表される自然光である。図２に示す採光部２０は、光Ｐが入射する採光パネル２１と、採光パネル２１に対向して配置された対向板３１と、を有している。
【００１７】
図３に、採光パネル２１の断面を拡大して示す。図３に示す採光パネル２１は、支持板２２と、接合層２３と、光透過性をもつ透光性基材２４と、成形基材２６と、が入光側から出光側に向かってこの順で含んでいる。このうち、支持板２２は、屋外での設置に耐え得る耐久性及び剛性を採光部２０に付与すべく設けられている。支持板２２は、透光性基材２４よりも厚みの大きい板として構成されている。支持板２２として、例えばガラス板やアクリル板、を用いることができる。接合層２３は、支持板２２と透光性基材２４とに隣接して配置され、支持板２２と透光性基材２４とを接合している。接合層２３としては、それ自体既知の接合材料を用いることができる。なお、成形基材２６は、後述するように、採光パネル２１を製造するために必要となる基材である。
【００１８】
支持板２２に接合層２３を介して接合された透光性基材２４は、入射する光Ｐを効率よく透過するよう高い光透過性をもつ。図２に示すように、透光性基材２４は、光Ｐが入射する第１面２４ａ及び当該第１面２４ａに対向する第２面２４ｂを含むシートとして構成され、一定の厚みを有している。透光性基材２４としては、高い光透過性をもつ材料、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂材料から形成され得る。
【００１９】
本実施の形態において、透光性基材２４の第１面２４ａ及び第２面２４ｂは、鉛直方向に平行になるように配置され、その上、平滑面として形成されている。なお、本明細書における「平滑」とは、光学的な意味合いでの平滑を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光帯域の透過光が、スネルの法則を満たしながら屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、第１面２４ａ及び第２面２４ｂの十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。
【００２０】
図３に示すように、透光性基材２４内には、第１面２４ａに平行な面内を延びる一軸方向ｄ１に沿って配列された複数の反射材２５が設けられている。反射材２５は、一軸方向ｄ１における一側を向く面２５ａにて、透光性基材２４の第１面２４ａから入射する光Ｐを反射、好ましくは全反射させて導光部４０に導くようになっている。上述のように、透光性基材２４の第１面２４ａ及び第２面２４ｂは、鉛直方向に平行になるように配置されている。これに応じて本実施の形態の複数の反射材２５は、鉛直方向に沿って配置されている。したがって、本実施の形態において、反射材２５の配列方向である一軸方向ｄ１は、鉛直方向に一致する。
【００２１】
各反射材２５は、第１面２４ａ側から第２面２４ｂ側に向かって、第１面２４ａへの法線方向ｎｄに対して一軸方向ｄ１における一側に傾斜している。図３に示す例では、一軸方向ｄ１は、鉛直方向に一致し、第１面２４ａへの法線方向ｎｄは、水平方向に一致する。したがって、各反射材２５は、第１面２４ａ側から第２面２４ｂ側に向かって、水平方向ｎｄに対して鉛直方向ｄ１における下方に傾斜している。反射材２５が法線方向ｎｄに対して下方に傾斜する角度θは、進行方向を変更することが意図された光Ｐ１、Ｐ２の入射方向に応じて決定される。本実施の形態において、冬季や朝や夕方の時間帯のような比較的高度の低い太陽からの光Ｐ１の進行方向を、反射材２５にてより下方に向かうように変更させ、夏季の日中の時間帯のような比較的高度の高い太陽からの光Ｐ２を進行方向を維持したままで透過させることが意図されている。
【００２２】
図２に戻って、採光部２０は、採光パネル２１を構成する透光性基材２４の第２面２４ｂに対向して配置された対向板３１を有している。対向板３１は、透光性基材２４と建物１の壁３との間に位置している。図２に示す例では、対向板３１は、鉛直方向ｄ１に対して採光パネル２１側に傾斜している。そして、対向板３１の上端は、透光性基材２４の上端に接続され、対向板３１の下端は、導光部４０に接続されている。
【００２３】
対向板３１の透光性基材２４側を向く面には、反射面３２が形成されている。反射面３２は、光を反射する機能、好ましくは、光を正反射、すなわち鏡面反射する機能を有し、これにより、透光性基材２４を透過した光の一部が反射面３２で反射して、導光部４０に向けて案内される。このような反射面３２は、一例として、銀やアルミや誘電体多層膜等の高反射率材料を対向板３１にコーティングすることにより得られる。
【００２４】
本実施の形態において、反射面３２は、単一の層として形成され、対向板３１の透光性基材２４側を向く面の全面を覆っている。そして、反射面３２は、透光性基材２４内に設けられた各反射材２５と、一軸方向ｄ１に直交する方向、つまり水平方向に対面している。
【００２５】
ここで、図２に示す断面は、透光性基材２４の第１面２４ａに直交し一軸方向ｄ１に平行な断面において採光システム１０を示す断面図である。図２に示す断面において、対向板３１の反射面３２と透光性基材２４の第２面２４ｂとの間の間隔Ｓは、一軸方向ｄ１に沿った位置に応じて変化していく。本実施の形態では、図２に示す断面において、透光性基材２４の第１面２４ａへの法線方向ｎｄに沿った透光性基材２４の第２面２４ｂと対向板３１の反射面３２との間の間隔Ｓが、一軸方向ｄ１に沿って導光部４０に近づくにつれて拡がっていく。
【００２６】
このような採光部２０によって取り込まれた光は、採光パネル２１に下方から接続された導光部４０を通って部屋２に案内される。図２に示すように、導光部４０は、軸状に延びる中空のダクト４１を含んでいる。ダクト４１は、採光部２０から建物１の壁３まで、部分的に曲がった経路に沿って軸状に延びている。ダクト４１の一端は、採光部２０の採光パネル２１の下端及び対向板３１の下端に隙間なく接続され、ダクト４１の他端は、建物１の壁３に隙間なく接続されている。
【００２７】
本実施の形態では、ダクト４１の延びる方向に直交する断面において、ダクト４１は、多角形の輪郭形状、より詳細には矩形の輪郭形状を有している。ただし、このような例に限定されず、ダクト４１は、円形の輪郭形状乃至楕円形の輪郭形状を有していてもよい。
【００２８】
ダクト４１の内面には、反射面４２が形成されている。反射面４２に囲まれる空間内に、採光部２０にて取り込まれた光を部屋２に案内する導光路４３が規定される。反射面４２は、光を反射する機能、好ましくは、光を正反射、すなわち鏡面反射する機能を有し、これにより、ダクト４１の内部を通る光が反射面４２で反射して案内される。このような反射面４２は、一例として、銀やアルミや誘電体多層膜等の高反射率材料をダクト４１にコーティングすることにより得られる。
【００２９】
なお、図２に示すように、ダクト４１の内面を構成する４つの面のうち、相対的に間隔の狭い対向する２つの面の間隔Ｄ（紙面における左右方向の幅）は、例えば１０ｍｍ〜５００ｍｍに設定される。Ｄは小さいほど小型軽量になるが、採光率・伝送率が低下するため、使用目的に合わせて適宜決定する。一方、ダクト４１の内面を構成する４つの面のうち、相対的に間隔の広い対向する２つの面の間隔（紙面に対して垂直方向の幅）は、３００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度であり、目標採光量に応じて適宜決定する。
【００３０】
図４は、ダクト４１と部屋２との接続領域を拡大して示す断面図１である。図４に示すように、部屋２に接続するダクト４１の端部に、拡散板からなる出光部材４４が設置されている。拡散板からなる出光部材４４によれば、導光部４０から導かれる光Ｐで部屋２内をむらなく照明することが可能となる。もっとも、ダクト４１の端部に出光部材４４が設置されていなくてもよく、ダクト４１内を導光された光がダクト４１の端部から直接的に射出してもよい。
【００３１】
次に、採光システム１０を構成する採光部２０の採光パネル２１を製造する方法について図５乃至図１０を参照して説明する。図５乃至図１０は、図３に示す採光パネル２１を作製する方法を説明するための図である。
【００３２】
まず、図５に示すように、例えば切削加工によって、反射材２５を蒸着させるための中間体７０を賦型するための型６０を作製する。次に、図６に示すように、型６０に透明樹脂を流して成形基材２６に中間体７０を積層する。中間体７０を積層する方法としては、例えば熱溶融押出加工や射出成型、紫外線硬化樹脂賦型等を採用することができる。図６に示すように、得られた中間体７０は、反射材２５を配置されるべき部分とその周囲となる部分とが、溝７１として削り取られた形状となっている。
【００３３】
次に、図７に示すように、中間体７０の溝７１内に反射材２５が配置される。一例として、金属材料を溝７１内に蒸着させることによって、中間体７０の溝７１内に、反射材２５が配置される。その後、図８に示すように、中間体７０の溝７１を透明樹脂で埋める。例えば、液状の透明樹脂を塗布するとともにスキージで掻き取ることによって、反射材２５が配置された溝７１に透明樹脂を充填する。次に、この透明樹脂を溝７１内で固化させることにより、反射材２５を内部に含む透光性基材２４を作製することができる。図９に示すように、得られた透光性基材２４に接合層２３を介して支持板２２を接合することにより、採光パネル２１が得られる。
【００３４】
次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。なお、以下の説明では、採光システム１０が太陽光を取り込む例を用いて説明する。
【００３５】
冬季や朝や夕方の時間帯において、太陽の高度は比較的低い。上述のように、採光部２０の透光性基材２４は、鉛直方向ｄ１に平行に設置されている。このため、太陽光は、透光性基材２４の第１面２４ａへの法線方向ｎｄに対してなす角度が比較的小さい方向から採光部２０に入射する。図３に示すように、このような小さく傾斜した方向から透光性基材２４内を進行する太陽光Ｐ１は、反射材２５に接近し反射材２５の下方を向く面２５ａにて正反射する。この正反射した光Ｐ１は、進行方向を下方に向かうように変更させられ、導光部４０に向かっていく。
【００３６】
一方、夏季、特に昼間の時間帯においては、太陽の高度は比較的高い。このため、太陽光は、透光性基材２４の第１面２４ａへの法線方向ｎｄに対してなす角度が比較的大きい方向から採光部２０に入射する。図３に示すように、このような大きく傾斜した方向から透光性基材２４内を進行する太陽光Ｐ２の多くは、反射材２５に入射することなく進行方向を維持したままで透光性基材２４を透過し、導光部４０に向かっていく。
【００３７】
これら導光部４０に案内された太陽光Ｐは、ダクト４１内を建物１の部屋２に向かって導光され、ダクト４１の端部に取り付けられた拡散板としての出光部材４４に入射する。出光部材４４に入射した光Ｐは、当該出光部材４４で拡散されて部屋２内をむらなく照明する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によれば、光Ｐを取り込む採光部２０と、採光部２０に接続されて採光部２０からの光Ｐを部屋２に導く導光部４０と、を備え、採光部２０は、光Ｐが入射する第１面２４ａ及び当該第１面２４ａに対向する第２面２４ｂを有する透光性基材２４と、第１面２４ａに平行な面内を延びる一軸方向ｄ１に沿って透光性基材２４内で配列された複数の反射材２５と、を有し、反射材２５は、第１面２４ａ側から第２面２４ｂ側に向かって、第１面２４ａへの法線方向ｎｄに対して一軸方向ｄ１における一側に傾斜し、導光部４０は、一軸方向ｄ１における一側から透光性基材２４に接続されている。このような形態によれば、透光性基材２４内に配列された複数の反射材２５によって、入射する光Ｐを反射させて導光部４０に導くことができるため、光Ｐが分散されない。このため、本実施の形態によれば、部屋２に導かれる光Ｐの色ムラを抑制することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、透光性基材２４の入光側の面をなす第１面２４ａが平滑面になっている。この場合、採光パネル２１の入光側の面に異物が堆積するおそれを低減することに寄与する。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、反射材２５は、鉛直方向ｄ１に沿って配列され、反射材２５は、第１面２４ａ側から第２面２４ｂ側に向かって、鉛直方向ｄ１における下方に傾斜し、導光部４０は、鉛直方向ｄ１における下方側から透光性基材２４に接続されている。この場合、冬季や朝や夕方の時間帯のような比較的高度の低い太陽からの光Ｐ１は、透光性基材２４内でその進行方向を反射材２５にてより下方に向かうように変更させられ、導光部４０に向かっていく。一方、夏季の日中の時間帯のような比較的高度の高い太陽からの光Ｐ２は、透光性基材２４内でその進行方向を維持したままで透過していく。このため、季節や時間帯に応じて光Ｐの入射方向が変動しても、入射する光Ｐを安定して導光部４０に導くことができ、結果として、部屋２に安定して光Ｐを導くことに寄与する。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、採光部２０は、透光性基材２４の第２面２４ｂに対向して配置された対向板３１を有し、対向板３１の透光性基材２４側を向く面には、反射面３２が形成されている。反射面３２によれば、透光性基材２４内を透過した光Ｐ２の一部をより反射して導光部４０に向けて案内することができる。結果として、透光性基材２４に入射した光Ｐのより多くを導光部４０に向けて案内することができ、光Ｐを高い効率で利用することに寄与する。とりわけ、より多くの光Ｐを導光部４０に有効に案内する観点から、透光性基材２４の第１面２４ａに直交し一軸方向ｄ１に平行な断面において、透光性基材２４の第１面２４ａへの法線方向ｎｄに沿った透光性基材２４の第２面２４ｂと対向板３１の反射面３２との間の間隔Ｓが、一軸方向ｄ１に沿って導光部４０に近づくにつれて拡がっていくのが好ましい。
【００４２】
≪変形例≫
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００４３】
上述した実施の形態では、図１に示すように、建物１の壁３の脇となる位置で採光部２０にて取り込まれた太陽光Ｐが、建物１の壁３に取り付けられた導光部４０を介して部屋２に導かれるようになっている例を示したが、このような例に限定されない。例えば、採光部２０は、建物１の屋根５よりも上方となる位置で太陽光Ｐを取り込んでもよい。また、導光部４０は、建物１の屋根５に開口を設けて接続されてもよい。さらに、導光部４０から取り込まれた太陽光Ｐは、建物１の窓４を介して部屋２に導かれてもよい。図１０に、採光部２０にて取り込まれた太陽光Ｐが、導光部４０から建物１の窓４を介して部屋２に導かれる例を示す。図１０に示す例では、採光部２０及び導光部４０は、建物１の壁３から延び出した固定具６を介して壁３に固定されている。このような形態によれば、採光システム１０にて取り込まれる太陽光Ｐを、採光機能に優れた窓４を介して部屋２に導かれる。この場合、窓４が備える採光機能、例えばカーテンやブラインドのような調光機能を、採光システム１０にて取り込まれる太陽光Ｐに利用することも可能である。また、壁３に開口を設けて導光部４０を接続する必要もないため、据付工事が容易である、という利点をもつ。
【００４４】
また、上述した実施の形態では、図２に示すように、部屋２に接続するダクト４１の端部に拡散板としての出光部材４４が設置されている例を示したが、このような例に限定されない。図１１乃至図１３に、導光部４０を部屋２に接続する他の例を示す。このうち、図１１に示す例では、ダクト４１の端部に接続された出光部材４４は、ダクト４１から導かれる光Ｐの部屋２への出射方向を調整するよう構成されている。図１１に示す出光部材４４は、ダクト４１の端部を塞ぐように配置された基板４５と、基板４５の部屋２側を向く面に配列された複数の単位プリズム４６と、を有している。
【００４５】
図１１に示すように、複数の単位プリズム４６は、鉛直方向ｄ１に沿って並べて配置されている。各単位プリズム４６は、基板４５の部屋２側を向く面内を鉛直方向ｄ１に直交する方向に沿って延びている。各単位プリズム４６は、その長手方向に直交する断面において三角形形状となっており、部屋２側に突出した形状となっている。図１１に示す例では、単位プリズム４６は、ダクト４１から導かれた光Ｐを偏向させる偏向面４６ａと、偏向面４６ａと基板４５の部屋２側を向く面との間を延びる接続面４６ｂと、を含んでいる。偏向面４６ａは、下方から上方に向かって鉛直.方向ｄ１に対して部屋２側に傾斜している。このような単位プリズム４６によれば、ダクト４１から導かれる光Ｐを部屋２の天井へ向けて出射することができる。
【００４６】
なお、本明細書における「単位プリズム」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを意味し、呼称の違いのみに基づいて、「単位要素」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」といった要素から区別されるものではない。
【００４７】
一方、図１２に示す例では、ダクト４１の端部が部屋２内に延び出している。そして、ダクト４１の部屋２内に延び出した部分４１ａが、壁３に接続された部分よりも上方に向かって傾斜している。このような形態であっても、ダクト４１から導かれる光Ｐを部屋２の天井へ向けて出射することができる。
【００４８】
また、図１３に示す例では、ダクト４１の端部に対面して反射材４７が配置されている。反射材４７は、建物１の窓４から離間しており、ダクト４１から案内されてきた光Ｐを反射、好ましくは正反射させて窓４に向かわせる。したがって、反射材４７によれば、ダクト４１から案内されてきた光Ｐを反射させて窓４を介して部屋２に導くことができる。
【実施例１】
【００４９】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。以下に説明するようにして、実施例に係る採光システムを設計し、採光部から導光部へ太陽光が効率よく導かれることをシミュレーションによって確認した。
【００５０】
実施例１は、図２に示す採光システムに対応している。各構成要素の設計は、図１４及び図１５に示す通りである。とりわけ、図１４に示すように、透光性基材の厚みを０．２ｍｍとし、透光性基材の屈折率を１．４９とした。ダクトの長さつまり導光路４３の長さを５００ｍｍとし、ダクトの内面を構成する４つの面のうち、相対的に間隔の狭い対向する２つの面の間隔を５０ｍｍとし、相対的に間隔の広い対向する２つの面の間隔を１０００ｍｍした。また、図１５に示すように、隣り合う反射材の間隔を０．１４ｍｍとし、反射材が水平面に対してなす角度を３５°とした。
【００５１】
実施例１に係る採光システムにおいて、透光性基材の第１面に対して３０°傾斜した方向から下方に進行していく太陽光を入射させた。この太陽光は、透光性基材に屈折しながら入射し、反射材の下方側を向く面にて反射して透光性基材を透過した。太陽光が透光性基材を透過したときの、太陽光の進行方向が透光性基材の第２面に対してなす角度は７３°であった。以上のことから、実施例１に係る採光システムによれば、採光部から導光部へ太陽光が効率よく導かれることが知見された。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、図２に示す採光システムにおいて、透光性基材を鉛直方向に対して傾斜させた形態に対応している。各構成要素の設計は、図１６及び図１７に示す通りである。とりわけ、図１６に示すように、透光性基材が鉛直方向に対してなす角度を１０°とし、透光性基材の厚みを０．２ｍｍとし、透光性基材の屈折率を１．４９とした。ダクトの長さつまり導光路４３の長さを５００ｍｍとし、ダクトの内面を構成する４つの面のうち、相対的に間隔の狭い対向する２つの面の間隔を５０ｍｍとし、相対的に間隔の広い対向する２つの面の間隔を１０００ｍｍとした。また、図１７に示すように、隣り合う反射材の間隔を０．１１５ｍｍとし、反射材が透光性基材の第１面への法線方向に対してなす角度を３０°とした。
【００５３】
実施例２に係る採光システムにおいて、透光性基材の第１面に対して３０°傾斜した方向から下方に進行していく太陽光を入射させた。この太陽光は、透光性基材に屈折しながら入射し、反射材の下方側を向く面にて反射して透光性基材を透過した。太陽光が透光性基材を透過したときの、太陽光の進行方向が透光性基材の第２面に対してなす角度は７３°であった。以上のことから、実施例１に係る採光システムによれば、採光部から導光部へ太陽光が効率よく導かれることが知見された。
【符号の説明】
【００５４】
１    建物
２    部屋
３    壁
４    窓
１０  採光システム
２０  採光部
２４  透光性基材
２４ａ  第１面
２４ｂ  第２面
２５  反射材
３１  対向板
３２  反射面
４０  導光部
４１  ダクト
４２  反射面
４３  導光路
ｄ１  一軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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