JP2878549B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光を採取し、その
太陽光の光路を調整して該太陽光を特定の方向へ出射す
る採光装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for collecting sunlight, adjusting the optical path of the sunlight, and emitting the sunlight in a specific direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、建築物等の構造物には、該構造
物の室内に太陽光を採り込む採光装置として天窓が設け
られる場合がある。この天窓は、構造が簡単であり、価
格が安く、故障が少く、側窓に比べ採光効率が格段に高
い等の利点を有する。しかし、かかる天窓自体には光屈
折機能がないため、季節や時刻により天窓に対する太陽
の出射角が変化するのにともなって、天窓の採光状態が
著しく変化する。このため、天窓の採光状態を年中良好
な状態に保つことができず、特に、冬季にあっては、太
陽光を採り込もうとするが、太陽が南に低く傾くため、
天窓の採光状態が著しく低下するという問題があった。2. Description of the Related Art In general, a structure such as a building may be provided with a skylight as a lighting device for taking in sunlight into the room of the structure. This skylight has advantages such as a simple structure, low cost, few failures, and much higher lighting efficiency than the side window. However, since the skylight itself does not have a light refraction function, the daylighting state of the skylight changes significantly as the emission angle of the sun with respect to the skylight changes depending on the season and time. For this reason, it is not possible to keep the skylight in good condition throughout the year, especially in winter, when it tries to take in sunlight, but because the sun leans low to the south,
There was a problem that the lighting condition of the skylight was significantly reduced.
【０００３】そこで、採光効率を向上させた種々の採光
装置が提案されている。これら採光装置として、太陽
を追尾する採光装置（特開昭６３ー２４８００３号公
報）と、フレネルレンズを用いて狭い面積に太陽光を
集光させる採光装置（実開昭５７ー５４１０１号公報）
と、広範囲な入射角から太陽光を採り込む採光装置
（特開平３ー５６７１号公報）と、多数の集光レンズ
を配し、これら集光レンズの何れかを機能させて太陽光
を採り込む採光装置（特開平３ー５８６０１号公報）と
が主に知られている。そして、近年、天窓に屈折式プ
リズムを配設して太陽光を真下方向へ導光させる採光装
置（特願平４ー１０３０２４号公報）が提案されてい
る。Therefore, various lighting devices with improved lighting efficiency have been proposed. As these daylighting devices, a daylighting device that tracks the sun (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-248003) and a daylighting device that focuses sunlight on a small area using a Fresnel lens (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 57-54101).
And a daylighting device that takes in sunlight from a wide range of incident angles (Japanese Patent Laid-Open No. 3-5671), and a large number of condenser lenses are arranged, and one of these condenser lenses is operated to take in sunlight. A daylighting device (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-58601) is mainly known. In recent years, there has been proposed a daylighting device (Japanese Patent Application No. 4-103024) in which a refraction prism is disposed in a skylight to guide sunlight directly below.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、と
との採光装置は、高い採光効率を有するが、太陽追尾機
構を要するため、採光装置が複雑でかつ高価になるとい
う問題がある。そして、の採光装置は、集光効率が低
いものと考えられ、の採光装置も、多数の集光レンズ
のうちの何れかを利用するため、集光効率が低いものと
考えられる。However, although the daylighting device described above has a high daylighting efficiency, it has a problem that the daylighting device is complicated and expensive since it requires a sun tracking mechanism. It is considered that the daylighting device has a low light-collecting efficiency, and the daylighting device also uses one of a large number of light-collecting lenses, so that the light-collecting efficiency is low.
【０００５】また、太陽を追尾する単板ミラーや、幅の
狭いミラーを多数ルーバーのように並べて動かすセグメ
ントミラーは、図８および図９に示すように、太陽高度
が低いときは、採光効率が高いが、太陽高度が高いとき
は、次式で示すように、採光効率が低く、採光性が劣
る。 採光効率＝｛（光の有効面積：Ｓ）／（ミラーｍの面積：Ｍ）｝×１００ ＝ｓｉｎ｛（９０−θ）／２｝×１００ ここで、θは太陽高度の角度を示し、θが９０゜付近の
場合、採光効率が小さくなる。Further, as shown in FIGS. 8 and 9 , a single-plate mirror for tracking the sun and a segment mirror for moving a large number of narrow mirrors side by side like a louver have low lighting efficiency when the sun altitude is low. Although it is high, when the sun altitude is high, the lighting efficiency is low and the lighting performance is inferior as shown by the following equation. Lighting efficiency = {(effective area of light: S) / (area of mirror m: M)} × 100 = sin {(90−θ) / 2} × 100 where θ indicates the angle of the solar altitude, θ Is around 90 °, the lighting efficiency is reduced.
【０００６】すなわち、所定の傾きの単板ミラーにあっ
ては、太陽の南中時に東京において、冬至のときはθが
３０°５６′であり、採光効率は４９．３％になり、春
分、秋分のときはθが５４°３０′であり、採光効率は
３０．５％になり、夏至のときはθが７７°４７′であ
り、採光効率は１０．６％になる。一方、ととの採
光装置は、太陽光をレンズで集光するため、集光された
太陽光により火災発生の原因になるという問題があっ
た。That is, in the case of a single-plate mirror having a predetermined inclination, θ is 30 ° 56 ′ in the middle of the sun in Tokyo and in the winter solstice, and the lighting efficiency is 49.3%. In the case of the autumn equinox, θ is 54 ° 30 ′ and the lighting efficiency is 30.5%. In the summer solstice, θ is 77 ° 47 ′ and the lighting efficiency is 10.6%. On the other hand, the daylighting device described above has a problem in that sunlight is collected by a lens, and the collected sunlight causes a fire.
【０００７】さらに、の採光装置は、屈折式プリズム
により太陽光が虹のように色分かれするため、色分かれ
した光に用途が限定され、このうえ、光が拡散するた
め、遠距離出射したときに、光が広がりすぎるという問
題があった。そして、一種類の屈折式プリズムでは、光
の曲げ角の変化範囲が狭かった。Further, in the daylighting device, the sunlight is color-coded like a rainbow by a refraction prism, so that the application is limited to the color-divided light. However, there was a problem that light spread too much. With one type of refraction prism, the range of change in the bending angle of light was narrow.
【０００８】本発明は前記課題を有効に解決するもの
で、採光効率を時間、年間を通じて高く維持でき、装置
の構造を簡略化でき、火災発生を防止でき、さらに、色
わかれ現象も防止させた採光装置を提供することを目的
とする[0008] The present invention is intended to effectively solve the above problems, the lighting efficiency time, high can be maintained throughout the year, device
It is an object of the present invention to provide a daylighting device that can simplify the structure of the device , prevent the occurrence of fire, and also prevent the phenomenon of discoloration.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の採光装置は、太
陽光を採取し、その太陽光の光路を調整して該太陽光を
特定の方向へ出射する採光装置であって、水平面内に回
動可能な回転台と、この回転台に回動自在に設けられ、
入射する太陽光を二方向に出射する全反射プリズムシー
トと、この全反射プリズムシートの出射面に対して反射
面が斜めに対向し、上記全反射プリズムシートから出射
される一方の太陽光を他方の太陽光と同じ方向に反射す
るように上記回転台に固定された反射鏡と、太陽の方位
に対して上記全反射プリズムシートが対向するように上
記回転台を回動し、かつ太陽高度に対して上記全反射プ
リズムシートを垂直または微少な傾斜角に調整する駆動
装置とを有することを特徴とするものである。Lighting apparatus of the present invention SUMMARY OF THE INVENTION may, sunlight is collected and a lighting device that emits the sunlight to a specific direction by adjusting the optical path of the sunlight, in a horizontal plane Times
A movable turntable, and is provided rotatably on the turntable,
Total reflection prism sheet that emits incoming sunlight in two directions
To the exit surface of this total reflection prism sheet.
Surfaces face diagonally and exit from the above total reflection prism sheet
Reflected sunlight in the same direction as the other sunlight
The mirror fixed to the turntable and the direction of the sun
So that the above-mentioned total reflection prism sheet faces
Rotate the turntable and apply the total reflection
Drive that adjusts the rhythm sheet to a vertical or slight inclination angle
And a device .
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【作用】本発明の採光装置では、太陽の方位に対して全
反射プリズムシートが対向するように回転台を水平面内
に回動し、かつ太陽高度に対して全反射プリズムシート
を垂直または微少な傾斜角に調整して太陽光を全反射プ
リズムシートで採取し、この全反射プリズムシートで太
陽光の光路を調整して該太陽光を特定の二方向へ出射
し、出射される一方の太陽光を他方の太陽光と同じ方向
に向くように反射鏡で反射することにより太陽光を効率
よく、かつ確実に採り込むことができるようにする。 According to the daylighting device of the present invention , the total
Turn table in horizontal plane so that reflective prism sheet faces
And a total reflection prism sheet for the sun altitude
The adjusted vertically or slight inclination sunlight collected by the total reflection flop <br/> prism sheet, the total reflection prism sheet to adjust the optical path of the sunlight the solar particular two directions Emission
Outgoing sunlight in the same direction as the other sunlight
Efficiency of sunlight is reflected by reflecting mirror to face
To be able to adopt well and surely.
【００１２】[0012]
【００１３】前記全反射プリズムシートは、基部とプリ
ズム部とをガラス、透明プラスチックなどの透明性材料
で多面体に一体形成されている。全反射プリズムシート
は、基部に入射した光がプリズム部の一方の面（反射
面）に全反射プリズムシートの材料の臨界角以上の大き
な入射角で当たり、基部に入射した光が少なくとも一回
以上全反射してプリズム部の他方の面から出射されるよ
うに構成されている。また、プリズム部の一方の面から
入射した光をプリズム部の他方の面で全反射して基部か
ら出射させてもよい。ここで、臨界角とは、入射した光
が全反射されるときに、屈折角が９０゜になる入射角を
いう。In the total reflection prism sheet, the base and the prism are integrally formed in a polyhedron with a transparent material such as glass or transparent plastic. In the total reflection prism sheet , the light incident on the base portion hits one surface (reflection surface) of the prism portion at a large incident angle equal to or larger than the critical angle of the material of the total reflection prism sheet, and the light incident on the base portion is It is configured to be totally reflected at least once and emitted from the other surface of the prism portion. Further, light incident from one surface of the prism portion may be totally reflected by the other surface of the prism portion and emitted from the base. Here, the critical angle refers to an incident angle at which a refraction angle becomes 90 ° when incident light is totally reflected.
【００１４】プリズム部の反射面は、鏡面に形成するこ
とが好ましい。プリズム部の反射面を鏡面に形成するこ
とにより、反射率を１００％、あるいは１００％近くま
で向上でき、光線の波長に関わらず、分光せず同じ方向
へ反射することができるためである。また、プリズム部
の反射面への入射角度を変化させることにより、反射光
の角度を二倍に変化させることもできる。It is preferable that the reflecting surface of the prism portion is formed as a mirror surface. By forming the reflecting surface of the prism portion as a mirror surface, the reflectance can be improved to 100% or nearly 100%, and the light can be reflected in the same direction without dispersing regardless of the wavelength of the light beam. Also, by changing the angle of incidence on the reflecting surface of the prism section, the angle of the reflected light can be doubled.
【００１５】[0015]
【００１６】前記反射鏡は、ガラス製、合成樹脂製、金
属製、その他どのような材質でもよく、特に限定される
ものではない。反射鏡は、表面に反射面を有する表面鏡
の方が好ましいが、裏面に反射面を有する裏面鏡であっ
てもよい。また、反射鏡は、耐傷性、耐汚染性等の表面
処理を施してもよく、さらには、赤外線や紫外線の反射
を防止する表面処理を施してもよい。さらに、反射鏡と
しては、平面からなる平面鏡、凹面からなる凹面鏡、凸
面からなる凸面鏡等種々の形状のものが使用できる。The reflecting mirror may be made of glass, synthetic resin, metal, or any other material, and is not particularly limited. The reflecting mirror is preferably a front mirror having a reflecting surface on the front surface, but may be a back mirror having a reflecting surface on the back surface. The reflecting mirror may be subjected to a surface treatment such as scratch resistance and stain resistance, and may be further subjected to a surface treatment for preventing reflection of infrared rays and ultraviolet rays. Further, as the reflecting mirror, various shapes such as a plane mirror having a flat surface, a concave mirror having a concave surface, and a convex mirror having a convex surface can be used.
【００１７】[0017]
【００１８】本発明の採光装置においては、例えば、図
２に示すように、基部４の片面にプリズム部５形成され
た全反射プリズムシート３を用い、図１に示すように、
全反射プリズムシート３の基部４側から太陽光を入射さ
せ、この太陽光をプリズム部５の鋸歯状面から二方向に
別れて出射させる。これから太陽光の一方（図ではａで
示す光）を所定の角度で下方へ出射させ、出射光の他方
（図ではｂで示す光）を反射鏡６に当てて反射させるこ
とにより、この反射された他方の出射光をプリズム部５
から下方へ直接出射される出射光と略平行に出射させ
る。また、プリズム部５から出射される出射光と、反射
鏡６で反射された出射光とを所定の場所で重なり合わせ
てもよい。さらに、反射鏡６の角度を水平面に対して一
定の角度に保持してもよい。[0018] In lighting apparatus of the present invention, for example, FIG.
As shown in FIG. 2, a prism portion 5 is formed on one surface of the base portion 4.
Using the total reflection prism sheet 3 as shown in FIG.
The sunlight is incident on the base portion 4 side of the total reflection prism sheet 3 , and the sunlight is separated from the sawtooth surface of the prism portion 5 in two directions and emitted. From now on, one of the sunlight (light indicated by a in the figure) is emitted downward at a predetermined angle, and the other of the emitted light (light indicated by b in the figure) is applied to the reflecting mirror 6 to be reflected. prism portion 5 and the other of the emitted light was
Emitted almost parallel to the emitted light that is emitted directly downward from the
You . Further, the outgoing light emitted from the prism section 5 and the outgoing light reflected by the reflecting mirror 6 may be overlapped at a predetermined place. Further, the angle of the reflecting mirror 6 may be maintained at a constant angle with respect to the horizontal plane.
【００１９】[0019]
【００２０】また、年間を通じて時々刻々制御信号を送
信する制御システムと、この制御システムに接続され、
該制御システムからの信号により回転台の回動と全反射
プリズムシートの姿勢を制御する駆動装置を設ける。こ
こで、駆動装置としては、例えば、市販のパルスモータ
ー、サーボモーター等を使用することができる。かかる
構成にすることにより、太陽を追尾でき、太陽光に対し
て全反射プリズムシートを常に所定の角度に維持でき、
年間を通じて高い採光効率が維持できるものである。Also, a control system for transmitting a control signal every moment throughout the year, and connected to this control system,
By a signal from control system Ru provided a driving device for controlling the turntable rotation and orientation of the total reflection <br/> prism sheet. Here, as the driving device, for example, a commercially available pulse motor, servo motor, or the like can be used. With this configuration, the sun can be tracked, and the total reflection prism sheet can always be maintained at a predetermined angle with respect to the sunlight.
High lighting efficiency can be maintained throughout the year.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、本発明の採光装置の一例を、図１ない
し図７を参照しながら説明する。図１に示すように、こ
の採光装置１は、中央部の軸（図示略）を中心に回動自
在にされた全反射プリズムシート３（以下、プリズムシ
ート３と記す。）と、該プリズムシート３から出射され
た太陽光を反射する反射鏡６を有して概略構成されてい
る。このプリズムシート３は、例えば、その中央部を軸
として回動させることにより、プリズムシート３に対す
る太陽光の入射角度を任意に調整することができ、この
調整された太陽光が建築物等の構造物の室内に効率よく
採取できるように構成されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a lighting device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the daylighting device 1 is rotated about a central shaft (not shown).
The total reflection prism sheet 3 (hereinafter referred to as prism
Notation 3 ) And emitted from the prism sheet 3
It has a schematic configuration including a reflecting mirror 6 for reflecting sunlight . The prism sheet 3 can arbitrarily adjust the incident angle of sunlight on the prism sheet 3 by, for example, rotating about the center portion of the prism sheet 3 as an axis. It is configured so that it can be efficiently collected in the room of goods.
【００２２】プリズムシート３は、該プリズムシート３
を太陽光に対して真正面に対向させる回転台（図示略）
上に配置されている。この回転台には、年間を通じて時
々刻々制御信号を送信する年間時計（制御システム）に
接続された駆動装置が設けられている。この駆動装置
は、年間時計の午前６時から午後６時までの制御信号に
基づいて回転台を水平面内に回動させるとともに、年間
時計の制御信号に基づいてプリズムシート３を所定角度
に傾斜させ、プリズムシート３を太陽光に対して所定角
度に調整するように構成にされている。すなわち、プリ
ズムシート３の姿勢が駆動装置で制御される。The prism sheet 3 is
Turntable (not shown) that faces the camera directly in front of sunlight
Is placed on top. The rotary base is provided with a driving device connected to an annual clock (control system) that transmits a control signal every moment throughout the year. This driving device rotates the turntable in a horizontal plane based on a control signal from 6:00 am to 6:00 pm of the annual clock, and tilts the prism sheet 3 at a predetermined angle based on the control signal of the annual clock. The prism sheet 3 is configured to be adjusted to a predetermined angle with respect to sunlight. That is, the attitude of the prism sheet 3 is controlled by the driving device.
【００２３】また、プリズムシート３付近には、該プリ
ズムシート３から出射された太陽光を反射させる反射鏡
６が設けられている。この反射鏡６は、プリズムシート
３が設けられた回転台に、光を反射する反射面が斜め下
方に向けられた状態で取り付けられている。すなわち、
プリズムシート３の鋸歯面と反射鏡６の反射面とが斜め
に対向配設するように取り付けられている。In addition, near the prism sheet 3, a reflecting mirror 6 for reflecting sunlight emitted from the prism sheet 3 is provided. The reflecting mirror 6 is mounted on a turntable on which the prism sheet 3 is provided, with a reflecting surface for reflecting light directed obliquely downward. That is,
The sawtooth surface of the prism sheet 3 and the reflecting surface of the reflecting mirror 6 are mounted so as to be obliquely opposed to each other.
【００２４】このプリズムシート３は、図２ないし図５
に示すように、シート状の透光性材料からなる基部４
と、この基部４の一方の面に断面視鋸歯状に配列された
複数のプリズム部５、…とから一体形成され、外部に基
部４の平坦な面が露出され、構造物の室内側にプリズム
部５、…が向けられている。このプリズム部５、…は、
複数の縞目状に並設されている。This prism sheet 3 is shown in FIGS.
As shown in the figure, the base 4 made of a sheet-like translucent material
And a plurality of prism portions 5 arranged on one surface of the base portion 4 in a saw-tooth shape in a sectional view, so that the flat surface of the base portion 4 is exposed to the outside, and the prism is disposed on the indoor side of the structure. Part 5, ... is directed. This prism part 5, ...
A plurality of stripes are juxtaposed.
【００２５】プリズムシート３は、例えば、高透明性の
メタクリル系樹脂から製作され、縦の長さが３００ｍ
ｍ、横の長さが５００ｍｍの長方形状に形成され、厚み
が３ｍｍの板状に形成されている。プリズムシート３の
片面はプリズム部５、…を複数並設させた断面視鋸歯状
に形成され、このプリズム部５、…は、先端角が５９°
のダイヤモンドバイトで加工されて０．２ｍｍピッチで
連設されている。このプリズム部５、…は断面視二等辺
三角形状に形成され、この例のプリズム５では、頂角が
５０°に形成され、底角が６５°の全反射プリズムに形
成されている。このようなプリズムシート３は、屈折率
が１．４９２に設定され、臨界角が４２°１０′に設定
されている。The prism sheet 3 is made of, for example, a highly transparent methacrylic resin and has a vertical length of 300 m.
m, a rectangular shape with a horizontal length of 500 mm, and a plate shape with a thickness of 3 mm. One side of the prism sheet 3 is formed in a sawtooth shape in cross section in which a plurality of prism portions 5 are arranged in parallel, and the prism portions 5 have a tip angle of 59 °.
And is continuously provided at a pitch of 0.2 mm. The prism portions 5,... Are formed in an isosceles triangular shape in a sectional view. In the prism 5 of this example, the apex angle is formed at 50 ° and the base angle is formed as a total reflection prism having a base angle of 65 °. Such a prism sheet 3 has a refractive index set to 1.492 and a critical angle set to 42 ° 10 ′.
【００２６】また、図１、図６、図７に示す反射鏡６
は、合成樹脂板に金属蒸着層が形成された合成樹脂製鏡
で、縦の長さが４００ｍｍ、横の長さが５００ｍｍの長
方形状に形成され、厚みが３ｍｍの板状に形成されてい
る。ここで、図１、図６、図７では、プリズムシート３
の中央部を軸としてプリズムシート３を回動させること
により、プリズムシート３が水平面に対して、４２°、
２６°、５７．５°にそれぞれ傾けられ、反射鏡６は水
平面に対して４８°に一定に傾けられている。The reflecting mirror 6 shown in FIGS.
Is a synthetic resin mirror in which a metal vapor-deposited layer is formed on a synthetic resin plate, and is formed in a rectangular shape having a length of 400 mm and a width of 500 mm and a thickness of 3 mm. . Here, in FIG. 1, FIG. 6, and FIG.
By rotating the prism sheet 3 about the central portion of the prism, the prism sheet 3 is 42 ° with respect to the horizontal plane,
The mirror 6 is inclined at 26 ° and 57.5 °, respectively, and the reflecting mirror 6 is constantly inclined at 48 ° with respect to the horizontal plane.
【００２７】このような採光装置１の作用について、図
１ないし図７を用いて説明する。図２は、プリズムシー
ト３の基部４の平坦な面に直交する軸（図ではｘで示
す）から上方に１５°、７．５°、０°ずれて入射した
太陽光の光路をそれぞれ示しており、図３は、プリズム
シート３の基部４の平坦な面に直交する軸（図ではｘで
示す）から下方に７．５°、１５°ずれて入射した太陽
光の光路をそれぞれ示す。図４は、図２のプリズム部５
の一方の面で反射される太陽光（主光線）の光路に対し
て、プリズム部５の他方の面に反射される副光線の光路
を示しており、図５は、図３の副光線の光路を示す。The operation of the daylighting device 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the optical paths of sunlight that have been shifted upward by 15 °, 7.5 °, and 0 ° from an axis (indicated by x in the figure) orthogonal to the flat surface of the base 4 of the prism sheet 3. FIG. 3 shows the optical paths of sunlight that are shifted 7.5 ° and 15 ° downward from an axis (indicated by x in the figure) perpendicular to the flat surface of the base 4 of the prism sheet 3. FIG. 4 shows the prism unit 5 of FIG.
3 shows an optical path of a sub-light beam reflected on the other surface of the prism portion 5 with respect to an optical path of sunlight (principal light beam) reflected on one surface of the prism portion 5. FIG. 4 illustrates an optical path.
【００２８】図２〜図５に示すように、太陽光がプリズ
ムシート３の基部４の平坦な面に垂直に、または±１５
゜以内の微少な角度で入射したときは、このプリズムシ
ート３のプリズム部５の鋸歯の両面５ａ、５ｂに当り、
このプリズムシート３の鋸歯の両面５ａ、５ｂから太陽
光が主光線と副光線とに分かれて出射される。すなわ
ち、図１、図６、図７に示すように、プリズム部５の鋸
歯の一方の面から真下に出射される太陽光ａと、プリズ
ム部５の鋸歯の他方の面から略水平方向に出射される出
射光ｂとに別れる。As shown in FIGS. 2 to 5, the sunlight is perpendicular to the flat surface of the base 4 of the prism sheet 3 or ± 15 degrees.
When the light is incident at a small angle of less than ゜ , it hits both surfaces 5a and 5b of the sawtooth of the prism portion 5 of the prism sheet 3, and
From both surfaces 5a and 5b of the sawtooth of the prism sheet 3, sunlight is split into a main ray and a sub ray and emitted. That is, as shown in FIG. 1, FIG. 6 and FIG. 7, sunlight a emitted from one surface of the sawtooth of the prism portion 5 directly below, and emitted in a substantially horizontal direction from the other surface of the sawtooth of the prism portion 5. Outgoing light b.
【００２９】図１では、水平方向に対して太陽光が４８
°の角度で入射したときの太陽光の光路を示し、プリズ
ムシート３に直交する方向に対して上方に０°の角度で
入射する太陽光の光路を示している。図６では、水平方
向に対して太陽光が７９°の角度で入射したときの太陽
光の光路を示し、プリズムシート３に直交する方向に対
して上方に１５°の角度で入射する太陽光の光路を示し
ている。図７では、水平方向に対して太陽光が１７．５
°の角度で入射したときの太陽光の光路を示し、プリズ
ムシート３に直交する方向に対して下方に１５°の角度
で入射する太陽光の光路を示している。これら図１、図
６、図７では、各図の下方に採光効率（％）を示す。In FIG. 1, the sunlight is 48 in the horizontal direction.
3 shows the optical path of sunlight when entering at an angle of °, and shows the optical path of sunlight entering at an angle of 0 ° upward with respect to a direction orthogonal to the prism sheet 3. FIG. 6 shows an optical path of sunlight when the sunlight is incident at an angle of 79 ° with respect to the horizontal direction, and the sunlight incident at an angle of 15 ° upward with respect to the direction orthogonal to the prism sheet 3 is shown. The optical path is shown. In FIG. 7, sunlight is 17.5 with respect to the horizontal direction.
4 shows the optical path of sunlight when entering at an angle of °, and shows the optical path of sunlight entering at an angle of 15 ° below the direction orthogonal to the prism sheet 3. In FIGS. 1, 6, and 7, the lighting efficiency (%) is shown below each figure.
【００３０】これら図６、図７に示すように、プリズム
シート３から略水平方向に出射した太陽光は反射鏡６で
反射されて真下方向に出射される。そして、これら図
６、図７に示した太陽光が水平方向に対して７９°〜１
７．５°の入射角度の範囲においては、これらの中間的
な角度でプリズムシート３に太陽光が入射したときも、
同様にして、プリズムシート３のプリズム部５の鋸歯面
から二方向に出射した太陽光を両方とも真下方向に出射
させることができる。このため、太陽光の採光効率を向
上させることができる。ここで、プリズムシート３の表
面における太陽光の界面反射や、ゴミ等による太陽光の
吸収を防止することにより、太陽光の採光効率をさらに
向上させることができる。As shown in FIGS. 6 and 7, the sunlight emitted from the prism sheet 3 in a substantially horizontal direction is reflected by the reflecting mirror 6 and emitted right below. The sunlight shown in FIGS. 6 and 7 is 79 ° to 1 ° with respect to the horizontal direction.
In the range of the incident angle of 7.5 °, even when sunlight enters the prism sheet 3 at an intermediate angle between these angles,
Similarly, the sunlight emitted in two directions from the sawtooth surface of the prism portion 5 of the prism sheet 3 can be emitted in a direction directly below. For this reason, the lighting efficiency of sunlight can be improved. Here, by preventing interfacial reflection of sunlight on the surface of the prism sheet 3 and absorption of sunlight due to dust or the like, it is possible to further improve the daylighting efficiency.
【００３１】[0031]
【００３２】[0032]
【００３３】[0033]
【００３４】[0034]
【００３５】[0035]
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の採光装置
によれば、以下の効果を奏することができる。（１）本発明の採光装置によれば、太陽の方位に対して
全反射プリズムシートが直角に対向するように回転台を
水平面内に回動し、かつ太陽高度に対して全反射プリズ
ムシートを垂直または微少な傾斜角に調整して太陽光を
全反射プリズムシートで採取しているので、年間を通じ
て日の出から日没まで太陽の採光効率を大幅に向上させ
ることができ、また、上記全反射プリズムシートから特
定の二方向へ出射された太陽光のうち、一方の太陽光を
他方の太陽光と同じ方向に向くように反射鏡で反射させ
ているので、採取した太陽光を有効に利用することがで
きる。 （２）反射鏡の傾斜角度を固定し、全反射プリズムシー
トのみを傾斜自在の構造としたので、採光装置の構造を
簡略化できる。 （３）全反射プリズムシートを使用するので、太陽光の
色わかれ現象を防止でき、太陽光を確実に採り込むこと
ができる。また、太陽の採光にレンズを使用していない
ので、太陽光の集光を防止でき、火災の発生を防止でき
る。 As described above, according to the daylighting device of the present invention, the following effects can be obtained. (1) According to the daylighting device of the present invention, with respect to the direction of the sun
Turn the turntable so that the total reflection prism sheet faces at right angles.
Pivot in horizontal plane and total reflection prism for solar altitude
Adjust the vertical or slight inclination of the
Throughout the year because it is collected with a total reflection prism sheet
From sunrise to sunset to significantly improve the daylight efficiency
In addition, the above-mentioned total reflection prism sheet
One of the sunlight emitted in two fixed directions
Reflect it with a reflector so that it faces in the same direction as the other sunlight
So that the collected sunlight can be used effectively.
Wear. (2) Fix the tilt angle of the reflecting mirror, and use the total reflection prism
The structure of the daylighting device is
Can be simplified. (3) Since a total reflection prism sheet is used,
Prevent the phenomenon of discoloration and ensure that sunlight is taken in
Can be. Also, no lenses are used for sun lighting
Therefore, it is possible to prevent sunlight from condensing and prevent the occurrence of fire
You.
【００３７】[0037]
【００３８】[0038]
【００３９】[0039]
【図１】本発明の実施例の採光装置を示す側面図であ
り、春分の日、または秋分の日に太陽が南中したときの
採光装置の側面図である。FIG. 1 is a side view showing a daylighting device according to an embodiment of the present invention, and is a side view of the daylighting device when the sun goes south on a spring equinox day or an autumn equinox day.
【図２】図１の全反射プリズムシートを通る光路を示
し、全反射プリズムシートに直交する軸より上方から入
射した光が反射する光路を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an optical path passing through the total reflection prism sheet of FIG. 1 and reflecting light incident from above an axis orthogonal to the total reflection prism sheet.
【図３】図１の全反射プリズムシートを通る光路を示
し、全反射プリズムシートに直交する軸より下方から入
射した光が反射する光路を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an optical path passing through the total reflection prism sheet of FIG. 1 and reflecting light incident from below an axis orthogonal to the total reflection prism sheet.
【図４】図２の全反射プリズムシートを通る副光線の光
路を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an optical path of a sub-beam passing through the total reflection prism sheet of FIG.
【図５】図３の全反射プリズムシートを通る副光線の光
路を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an optical path of a sub-beam passing through the total reflection prism sheet of FIG.
【図６】図１において、夏至の日に太陽が南中したとき
の採光装置を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing the daylighting device when the sun moves southward on the summer solstice in FIG. 1;
【図７】図１において、冬至の日に太陽が南中したとき
の採光装置を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the daylighting device when the sun moves southward on the day of the winter solstice in FIG. 1;
【図８】従来の単板ミラーによる光の光路を示す側面図
である。 FIG. 8 is a side view showing an optical path of light by a conventional single-plate mirror.
It is.
【図９】従来のセグメントミラーによる光の光路を示す
側面図である。 FIG. 9 shows an optical path of light by a conventional segment mirror .
It is a side view.
１ 採光装置 ３ 全反射プリズムシート ６ 反射鏡DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Daylighting device 3 Total reflection prism sheet 6 Reflector
Claims (1)
整して該太陽光を特定の方向へ出射する採光装置であっ
て、水平面内に回動可能な回転台と、 この回転台に回動自在に設けられ、入射する太陽光を二
方向に出射する全反射プリズムシートと、 この全反射プリズムシートの出射面に対して反射面が斜
めに対向し、全反射プリズムシートから出射される一方
の太陽光を他方の太陽光と同じ方向に反射するように上
記回転台に固定された反射鏡と、 太陽の方位に対して上記全反射プリズムシートが対向す
るように上記回転台を回動し、かつ太陽高度に対して上
記全反射プリズムシートを垂直または微少な傾斜角に調
整する駆動装置とを有する ことを特徴とする採光装置。1. A sunlight is collected and a lighting device to adjust the optical path of the sunlight emitting the sunlight in a particular direction, the rotary table rotatable in the horizontal plane, the turntable Is provided rotatably on the
The total reflection prism sheet that emits light in the direction, and the reflection surface is inclined with respect to the emission surface of the total reflection prism sheet.
While being emitted from the total reflection prism sheet
So that one sunlight reflects in the same direction as the other sunlight
The reflecting mirror fixed to the turntable and the total reflection prism sheet face the direction of the sun.
Rotate the turntable so that
Adjust the total reflection prism sheet to a vertical or slight inclination angle.
Lighting apparatus characterized by having a drive unit for integer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059127A JP2878549B2 (en) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | Lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059127A JP2878549B2 (en) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | Lighting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273689A JPH06273689A (en) | 1994-09-30 |
| JP2878549B2 true JP2878549B2 (en) | 1999-04-05 |
Family
ID=13104338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5059127A Expired - Lifetime JP2878549B2 (en) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | Lighting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2878549B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003016816A (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-17 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | System for daylighting |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1031544C2 (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-09 | Suncycle B V | Device for converting solar energy. |
| US10088610B2 (en) * | 2009-12-17 | 2018-10-02 | 3M Innovative Properties Company | Light redirecting constructions |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03221903A (en) * | 1990-01-29 | 1991-09-30 | Sanyo Electric Co Ltd | Lighting and ventilating system |
| JPH04333810A (en) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Light collection device |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5059127A patent/JP2878549B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003016816A (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-17 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | System for daylighting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06273689A (en) | 1994-09-30 |
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