(57)【要約】【課題】  所定の角度から入射する光を遮り、該光が射出することによって生じる光害を抑制するパネル部材を提供する。【解決手段】  パネル部材１は、少なくとも一方に光を反射させる反射面２ａが形成された反射シート２と、反射シート２の反射面２ａ側に設置され、１より大きい屈折率を有するプリズムシート３と、第１の軸Ｘ方向に延びる角柱形状であって、プリズムシート３に対して反射シート２とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有し、第１の軸Ｘ方向に直交する第２の軸Ｙ方向に配列される複数のプリズムアレイ４と、プリズムシート３の内部でプリズムアレイ４に対応して第２の軸Ｙ方向に配列され、光を遮蔽する遮蔽部５と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2016024260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に光を反射させる反射面が形成された反射シートと、
前記反射シートの反射面側に設置され、１より大きい屈折力を有するプリズムシートと、
第１の軸方向に延びる角柱形状であって、前記プリズムシートに対して前記反射シートとは反対側に設置され、１より大きい屈折力を有し、前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向に配列される複数のプリズムアレイと、
前記プリズムシートの内部で前記プリズムアレイに対応して前記第２の軸方向に配列され、光を遮蔽する複数の遮蔽部と、
を備える
ことを特徴とするパネル部材。
【請求項２】
前記プリズムアレイは、
前記第１の軸方向と前記第２の軸方向に直交する第３の軸方向と前記第２の軸方向とを含む断面における形状が直角三角形の三角柱であって、
前記第２の軸方向に向かうにつれて前記プリズムシートに近づくように所定の傾斜角度で設置される第１の面と、
前記プリズムシートに対して直角に設置される第２の面と、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のパネル部材。
【請求項３】
前記プリズムシートと前記プリズムアレイは、一体に形成される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパネル部材。
【請求項４】
前記遮蔽部は、前記プリズムシートの内部において、前記第２の方向に向かうにつれて前記反射面から離れるように傾斜して設置される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のパネル部材。
【請求項５】
前記プリズムアレイから入射する入射光及び前記反射シートで反射する反射光が以下の条件式（１）及び（２）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のパネル部材。
ｈ／tanθ2 ＋Ｈ／tanθ2  ＞  Ｄ              （１）
θs  ＜  θ2 （＝９０°＋θ1 −θp ）        （２）
ここで、
θ2 ＝９０°＋θ1 −θp 、
sinθ1 ＝（ｎ0 ／ｎ1 ）sinθ0 、
Ｈ＝Ｓtanθs 、
である。
ただし、
θ0 は、前記入射光と前記プリズムアレイの前記斜面の法線がなす角度（境界条件：前記入射光と前記反射面のなす角度が９０°）、
θ1 は、前記斜面から前記プリズムシートに入射した前記入射光と前記斜面の法線がなす角度、
θ2 は、前記プリズムシートに入射した前記入射光が前記反射面で反射する角度、
θp は、前記斜面と前記反射面がなす角度、
θs は、前記遮蔽部と前記反射面がなす角度、
ｈは、前記プリズムシートの厚み、
Ｓは、前記遮蔽部の長さ、
Ｈは、前記遮蔽部の端点から前記反射面までの距離、
Ｄは、前記プリズムアレイの間隔及び前記遮光部の間隔、
ｎ0 は、空気の屈折率、
ｎ1 は、前記プリズムシート及び前記プリズムアレイの屈折率、
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の角度から入射した光を遮るパネル部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状のレンチキュラーレンズを用いて、見る角度によって絵柄が変化するレンチキュラーレンズ表示物がある（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載されたレンチキュラーレンズを用いた光学システムは、例えば、下方の所定の角度から観察者は画像を見ることができ、上方の所定の角度からは太陽光がソーラーパネルに到達するような構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２４７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された光学システムでは、例えば壁面等に光学システムを設置した場合、その下方の近接した位置に存在する人が、ソーラーパネルで反射した太陽光及び紫外線等をあびてしまい、眩しさや暑さから不快に感じてしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、所定の角度から入射する光を遮り、該光が射出することによって生じる光害を抑制するパネル部材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明にかかるパネル部材は、
少なくとも一方に光を反射させる反射面が形成された反射シートと、
前記反射シートの反射面側に設置され、１より大きい屈折率を有するプリズムシートと、
第１の軸方向に延びる角柱形状であって、前記プリズムシートに対して前記反射シートとは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有し、前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向に配列される複数のプリズムアレイと、
前記プリズムシートの内部で前記プリズムアレイに対応して前記第２の軸方向に配列され、光を遮蔽する複数の遮蔽部と、
を備える
ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかるパネル部材では、
前記プリズムアレイは、
前記第１の軸方向と前記第２の軸方向に直交する第３の軸方向と前記第２の軸方向とを含む断面における形状が直角三角形の三角柱であって、
前記第２の軸方向に向かうにつれて前記プリズムシートに近づくように所定の傾斜角度で設置される第１の面と、
前記プリズムシートに対して直角に設置される第２の面と、
を有する
ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるパネル部材では、
前記プリズムシートと前記プリズムアレイは、一体に形成される
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるパネル部材では、
前記遮蔽部は、前記プリズムシートの内部において、前記第２の方向に向かうにつれて前記反射面から離れるように傾斜して設置される
ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるパネル部材は、
前記プリズムアレイから入射する入射光及び前記反射シートで反射する反射光が以下の条件式（１）及び（２）を満足する
ことを特徴とする。
ｈ／tanθ2 ＋Ｈ／tanθ2  ＞  Ｄ              （１）
θs  ＜  θ2 （＝９０°＋θ1 −θp ）        （２）
ここで、
θ2 ＝９０°＋θ1 −θp 、
sinθ1 ＝（ｎ0 ／ｎ1 ）sinθ0 、
Ｈ＝Ｓtanθs 、
である。
ただし、
θ0 は、前記入射光と前記プリズムアレイの前記斜面の法線がなす角度（境界条件：前記入射光と前記反射面のなす角度が９０°）、
θ1 は、前記斜面から前記プリズムシートに入射した前記入射光と前記斜面の法線がなす角度、
θ2 は、前記プリズムシートに入射した前記入射光が前記反射面で反射する角度、
θp は、前記斜面と前記反射面がなす角度、
θs は、前記遮蔽部と前記反射面がなす角度、
ｈは、前記プリズムシートの厚み、
Ｓは、前記遮蔽部の長さ、
Ｈは、前記遮蔽部の端点から前記反射面までの距離、
Ｄは、前記プリズムアレイの間隔及び前記遮光部の間隔、
ｎ0 は、空気の屈折率、
ｎ1 は、前記プリズムシート及び前記プリズムアレイの屈折率、
である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所定の角度から入射する光を遮り、該光が射出することによって生じる光害を抑制するパネル部材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のパネル部材１の概略斜視図を示す。
【図２】本実施形態のパネル部材１の断面の一部を示す。
【図３】本実施形態のパネル部材１の遮蔽部５の設置方法を示す。
【図４】本実施形態のパネル部材１と入射光Ｌ及び反射光Ｌｒ、並びに各パラメーターを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照にして本発明にかかるパネル部材について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態のパネル部材１の概略斜視図を示す。図２は、本実施形態のパネル部材１の断面の一部を示す。なお、図１における第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚは、それぞれ第１の軸方向、第２の軸方向、及び第３の軸方向に対応する。
【００１６】
本実施形態のパネル部材１は、本実施形態のパネル部材１は、少なくとも一方に光を反射させる反射面２ａが形成された反射シート２と、反射シート２の反射面２ａ側に設置され、１より大きい屈折率を有するプリズムシート３と、Ｘ軸方向に延びる角柱形状であって、プリズムシート３に対して反射シート２とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に配列される複数のプリズムアレイ４と、プリズムシート３の内部でプリズムアレイ４に対応してＹ軸方向に配列され、光を遮蔽する複数の遮蔽部５と、を備える。
【００１７】
反射シート２は、プリズムシート３側に反射面２ａを有し、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面で広がる部材であって、薄いフィルム状の部材でも、多少厚みのある板状の部材でもよい。また、反射シート２は、入射した光をすべて反射させる必要はなく、一部を透過し、一部を反射させる構造でもよい。例えば、太陽電池等の機能を有するものでもよい。
【００１８】
プリズムシート３は、屈折率が１より大きい材料からなり、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面で広がる部材であって、薄いフィルム状の部材でも、多少厚みのある板状の部材でもよい。プリズムシート３は、反射シート２の反射面側に設置される。
【００１９】
プリズムシート３は、反射シート２とは反対側に複数のプリズムアレイ４を有する。複数のプリズムアレイ４は、図２に示すように、第１方向Ｘと第２方向Ｙに直交する第３方向Ｚと第２方向Ｙとを含む鉛直断面が直角三角形の三角柱であって、第１の面としての斜面４ａを反射シート２とは反対側に向け、直角部分が下方に設置される。すなわち、プリズムアレイ４の斜面４ａは、第２方向Ｙに向かうにつれてプリズムシート３に近づくように所定の傾斜角度で設置され、プリズムアレイ４の第２の面としての底面４ｂは、プリズムシート３に対して直角に設置される。なお、プリズムシート３とプリズムアレイ４は、一体に形成されてもよい。
【００２０】
遮蔽部５は、光を反射せず、遮蔽する細長い長方形状の部材であって、薄いフィルム状の部材でも、多少厚みのある板状の部材でもよい。遮蔽部５は、プリズムシート３の内部において、第２方向Ｙに向かうにつれて反射面２ａから離れるように傾斜して設置される。本実施形態の遮蔽部５は、上方に向かうにつれて反射シート２から離れ、プリズムアレイ４に近づくように傾斜して設置される。
【００２１】
図３は、本実施形態のパネル部材１の遮蔽部５の設置方法を示す。
【００２２】
まず、図３（ａ）に示すように、透明樹脂を成型することにより、プリズムシート３の元となる成型物３０を成型する。成型は、熱溶融押出加工や射出成型等を採用することができる。得られた成型物３０はプリズムシート３のうち、遮蔽部５が設置される部分が切欠部３１として削り取られた形状となっている。本実施形態のパネル部材１では、切欠部３１は、一例として直角三角形に形成される。
【００２３】
続いて、図３（ｂ）に示すように、成型物３０の切欠部３１内の斜辺３１ａに、一例としてインクジェット印刷等によって遮蔽部５を形成する。なお、インクジェット印刷に限らず、シート状、フィルム状、又は板状の部材を遮蔽部５として切欠部３１内の斜辺３１ａに設置してもよい。
【００２４】
続いて、図３（ｃ）に示すように、成型物３０の切欠部３１に液状の透明樹脂を充填する。その後、透明樹脂を固化させることにより、プリズムシート３を作製することができる。最後に、プリズムシート３に反射シート２を接合させることによって、図１に示すようにパネル部材１が完成する。
【００２５】
次に、反射光Ｌｒが遮光部５で遮光される条件と各パラメーターの定義を説明する。
【００２６】
図４は、パネル部材１と入射光Ｌ及び反射光Ｌｒ、並びに各パラメーターを示す。
【００２７】
図４に示すように、入射光Ｌは、斜面４ａからプリズムアレイ４に入射し、プリズムアレイ４を透過して、プリズムシート３に入射し、プリズムシート３を透過して反射シート２の反射面２ａで反射する。この反射面２ａで反射した反射光Ｌｒが遮光部５で遮光されるためには、パネル部材１と入射光Ｌ及び反射光Ｌｒの関係が以下の条件式（１）及び（２）を満足することが好ましい。
ｈ／tanθ2 ＋Ｈ／tanθ2  ＞  Ｄ              （１）
θs  ＜  θ2 （＝９０°＋θ1 −θp ）        （２）
ここで、
θ2 ＝９０°＋θ1 −θp 、
sinθ1 ＝（ｎ0 ／ｎ1 ）sinθ0 、
Ｈ＝Ｓtanθs 、
である。
ただし、
θ0 は、入射光Ｌとプリズムアレイ４の斜面４ａの法線Ｎがなす角度（境界条件：入射光Ｌと反射面２ａのなす角度が９０°）、
θ1 は、斜面４ａからプリズムシート３に入射した入射光Ｌと斜面４ａの法線Ｎがなす角度、
θ2 は、プリズムシート３に入射した入射光Ｌが反射面２ａで反射する角度、
θp は、斜面４ａと反射面２ａがなす角度、
θs は、遮蔽部５と反射面２ａがなす角度、
ｈは、プリズムシート３の厚み、
Ｓは、遮蔽部５の長さ、
Ｈは、遮蔽部５の端点５ａから反射面２ａまでの距離、
Ｄは、プリズムアレイ４の間隔及び遮光部５の間隔、
ｎ0 は、空気の屈折率、
ｎ1 は、プリズムシート３及びプリズムアレイ４の屈折率、
である。
【００２８】
例えば、条件式（１）及び（２）を満足していれば、図４に示すように、反射面２ａに直交する線から仰角９０°の第１の範囲Ａから入射光Ｌが入射した場合、反射光Ｌｒは、遮蔽部５で遮光される。したがって、反射面２ａに直交する線から俯角９０°の第２の範囲Ｂへ反射光Ｌｒが反射することがなく、太陽光の反射を遮り、下方から観察する際の太陽光による光害を抑制することが可能となる。
【００２９】
以上、本実施形態のパネル部材１は、少なくとも一方に光を反射させる反射面２ａが形成された反射シート２と、反射シート２の反射面２ａ側に設置され、１より大きい屈折率を有するプリズムシート３と、第１方向Ｘに延びる角柱形状であって、プリズムシート３に対して反射シート２とは反対側に設置され、１より大きい屈折率を有し、第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに配列される複数のプリズムアレイ４と、プリズムシート３の内部でプリズムアレイ４に対応して第２方向Ｙに配列され、光を遮蔽する複数の遮蔽部５と、を備えるので、所定の角度から入射する光を遮り、該光が射出することによって生じる光害を抑制することが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態のパネル部材１は、プリズムアレイ４は、第１方向Ｘと第２方向Ｙに直交する第３方向Ｚと第２方向Ｙとを含む断面における形状が直角三角形の三角柱であって、第２方向Ｙに向かうにつれてプリズムシート３に近づくように所定の傾斜角度で設置される斜面４ａと、プリズムシート３に対して直角に設置される底面４ｂと、を有するので、鉛直方向の上方からの光を反射面２ａに到達させることが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態のパネル部材１は、プリズムシート３とプリズムアレイ４は、一体に形成されるので、界面による影響を低減させることが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態のパネル部材１では、遮蔽部５は、プリズムシート３の内部において、第２方向Ｙに向かうにつれて反射面２ａから離れるように傾斜して設置されるので、鉛直方向の上方から入射し、反射面２ａで反射した光を遮蔽することが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態のパネル部材１は、プリズムアレイ４から入射する入射光及び反射シート２で反射する反射光が以下の条件式（１）及び（２）を満足するので、反射面２ａに直交する線から仰角９０°の第１の範囲Ａから入射光Ｌが入射した場合、反射光Ｌｒは、遮蔽部５で遮光される。したがって、反射面２ａに直交する線から俯角９０°の第２の範囲Ｂへ反射光Ｌｒが反射することがなく、太陽光の反射を遮り、下方から観察する際の太陽光による光害を抑制することが可能となる。
ｈ／tanθ2 ＋Ｈ／tanθ2  ＞  Ｄ              （１）
θs  ＜  θ2 （＝９０°＋θ1 −θp ）        （２）
ここで、
θ2 ＝９０°＋θ1 −θp 、
sinθ1 ＝（ｎ0 ／ｎ1 ）sinθ0 、
Ｈ＝Ｓtanθs 、
である。
ただし、
θ0 は、前記入射光と前記プリズムアレイの前記斜面の法線がなす角度（境界条件：前記入射光と前記反射面のなす角度が９０°）、
θ1 は、前記斜面から前記プリズムシートに入射した前記入射光と前記斜面の法線がなす角度、
θ2 は、前記プリズムシートに入射した前記入射光が前記反射面で反射する角度、
θp は、前記斜面と前記反射面がなす角度、
θs は、前記遮蔽部と前記反射面がなす角度、
ｈは、前記プリズムシートの厚み、
Ｓは、前記遮蔽部の長さ、
Ｈは、前記遮蔽部の端点から前記反射面までの距離、
Ｄは、前記プリズムアレイの間隔及び前記遮光部の間隔、
ｎ0 は、空気の屈折率、
ｎ1 は、前記プリズムシート及び前記プリズムアレイの屈折率、
である。
【００３４】
以上、パネル部材１をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…パネル部材
２…反射シート
３…プリズムシート
４…プリズムアレイ
５…遮蔽部
【図１】
2016024260.tif 000003
【図２】
2016024260.tif 000004
【図３】
2016024260.tif 000005
【図４】
2016024260.tif 000006