JP3241808B2

JP3241808B2 - 光線屈折型採光板

Info

Publication number: JP3241808B2
Application number: JP20259792A
Authority: JP
Inventors: 久雄田中; 悌次岡崎
Original assignee: Sekisui Jushi Corp
Current assignee: Sekisui Jushi Corp
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JPH0651106A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として高速道路や高
速鉄道等の高架建造物の、該道路や鉄道の両脇に沿って
設置し、これらの高架建造物によって日陰区域となると
ころに太陽光を当てる為の透視性光線屈折型採光板に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、主として高速道路や高速鉄道等の
高架建造物の、該道路や鉄道の両脇に沿って設置し、こ
れらの高架建造物によって日陰区域となるところに太陽
光を当てる為の採光板としては、特開昭６３−２７８０
１号公報に記載された光線屈折型採光板が知られてい
る。

【０００３】この光線屈折型採光板は、透明媒質の表面
に、曲面レンズの一部を使用したレンズ素子を連続的に
多数配置して太陽光線を屈折させ、日陰区域にも光を当
てるようにしたものである。

【０００４】更に具体的に説明すると、図５（イ）或い
は（ロ）に示すように、透明板ａの表面（片面または両
面）に、曲面レンズの一部を使用して形成したレンズ素
子ｂ、ｂ・・を連続配置したものであって、何れのレン
ズ素子ｂも、同じ形状のものを同じ向きになるようにし
て並設されている。そして、同図（イ）に示すものは、
入射光線を下向きに屈折させるものであり、同図（ロ）
は入射光線を上向きに屈折させるものである。

【０００５】そして図６には、図５（イ）に示したもの
を、防音壁兼用として道路高架橋ｃの片側の脇に沿って
設置した例を示している。入射光線のうち、採光板ｄを
通過した入射光線Ｎ１〜Ｎ３は、採光板ｄの各レンズ素
子ｂ、ｂ・・により屈折した透過光線Ｔ１〜Ｔ３となっ
て、日陰区域ｅに太陽光線が当たるようにしている。な
お、図５（ロ）に示したものは、入射光線が上向きに屈
折した透過光線となるので、家屋の窓等に採用して、部
屋の奥に太陽光線が入るようにする場合等に用いるので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、曲面
レンズの、色帯分光が発生しないという特性を巧みに生
かした技術として評価されるものであり、この光線屈折
型採光板は一部で実用化されているのである。

【０００７】しかしながら、上記従来技術の光線屈折型
採光板は、曲面レンズの一部を使用してなるレンズ素子
が一面に設けられたものであるから、高速道路を走る車
や高速鉄道の乗客等は、この採光板を通して外部の景色
を見ることは当然不可能である。

【０００８】無論、高速道路を走る車の場合は、安全運
転の見地からすれば、このように脇見運転ができないよ
うな構造、機能を具備した採光板の方が好ましいという
見方も出来ないではないが、全く外部の景色が見えず、
あたかも照明の効いたトンネル内を通行しているような
錯覚を起こす環境であるから、ドライバーや同乗者にと
っては爽快な気分が得られず、特にドライバーにとって
最適の環境とは言えないし、またドライバーが外部の景
色等により現在の走行位置を確認することが出来ないの
で、必要以上にスピードを出す傾向があり、適正な運転
操作に支障を来す場合もある。

【０００９】本発明は、かかる従来技術の問題点を除去
した採光板を得る為になされたものであって、日陰区域
に対する太陽光線が確保でき、しかも、ドライバー等が
この採光板を通して外部の景色をみることができる透視
性光線屈折型採光板を提供することを目的としてなされ
たものである。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明は、「高速道路や高
速鉄道等の高架建造物の、該道路や鉄道の両脇に沿って
設置し、これらの高架構造物によって日陰区域となると
ころに太陽光を当てる為の透視性光線屈折型採光板であ
って、透明な材質からなる板材の表面に、光屈折部と透
視部とが上下方向に交互に設けられ、光屈折部は、曲面
レンズの一部からなるレンズ素子を用いて形成され、透
視部は、板材の平坦な表面そのものから形成され、日陰
区域に対する太陽光線が確保でき、しかも、ドライバー
等がこの採光板を通して外部の景色をみることができる
ように、透視部のピッチは２０〜１００ｍｍ、幅は５〜
２０ｍｍとしたことを特徴とする透視性光線屈折型採光
板」をその要旨とするものである。

【００１１】即ち、透明板材の表面に、曲面レンズの一
部を使用したレンズ素子の単一もの、或いは該レンズ素
子の多数を集めたレンズ素子群からなる光屈折部と、こ
のレンズ素子構造となされていない平坦な部分からなる
透視部とを、上下方向に交互に設けて、光屈折部では太
陽光線の屈折による日陰区域の照明度向上を図り、透視
部では、主として外部の景色等を眺めることができるよ
うにすることを狙いとするものである。無論、太陽光線
の屈折機能を優先するとともに、その為に、日陰区域の
必要な照明度の確保に支障をきたさない範囲で、透視効
果をも具備させたものである。

【００１２】本発明における板材としては、ポリカーボ
ネート、ポリエステル等の透明な材質からなる合成樹
脂、強化ガラス等が挙げられる。本発明の透視性光線屈
折型採光板において、光屈折部は透明板材の上下方向
に、所定の間隔を隔てて設けられ、横縞模様状に多数本
設ける場合は、通常一定のピッチで、一定の幅を持って
配設される。

【００１３】このように上下方向に配設する理由は、も
しこれを板材の水平方向（横方向）に配設すると、透視
部が縦縞模様状に配設されることになり、ドライバー等
がこれを通して外部の景色を見た場合に、チカチカする
ので、いらいらした感覚を与えるからである。

【００１４】また、光屈折部を構成するレンズ素子とし
て、曲面レンズそのものではなく、その一部を使用した
理由は、もし曲面レンズそのものを用いた場合は、レン
ズを透過した屈折光線が多方面に分散され、不必要な方
向にまで進行するので、日陰区域における照度の低下が
著しくなり効果的でないからである。

【００１５】また、本発明において用いるレンズ素子と
しては、例えば、断面形状が長手方向で変化しない棒状
レンズ、つまり円管体の一部を切り出したような棒状の
ものが挙げられ、プリズムのように上下方向にのみ屈折
するのが特徴である。

【００１６】また、光屈折部を構成するレンズ素子は、
同じ形状のものを、ほぼ同じ向きに揃えて並設しない
と、透過光線の屈折方向として統一されたものが得られ
ず、所期の効果を期待することができない。

【００１７】また、光屈折部は、後述するようにそのレ
ンズ素子の単一もの、即ち、一個のレンズ素子からなる
もの、或いは該レンズ素子の多数を集めたレンズ素子群
からなるものの両方があり、更に、レンズ素子の形状や
数、その配列の仕方等により各種のものがある。

【００１８】本発明における光屈折部は、透明板材と一
体的に成形したものが一般的であるが、透明板材と別体
に設けてこれを透明板材に透明な接着材を用いて積層し
たものであってもよい。また、光屈折部は、透明板材の
片面のみならず両面に設けたものであってもよい。

【００１９】本発明の透視性光線屈折型採光板におい
て、透視部は光屈折部を交互に配置することにより、自
ずからその間が透明板材そのものとなるから、この部分
を透視部とすることができる。

【００２０】また、透視部における外部景色の透視性
は、透視部のピッチ、幅、及び採光板全体の面積に占め
る透視部の面積比率の大小等によって決定される。一般
にピッチが小さくなると全景（全体像）が見えるように
なり、幅や面積比率が大きい程透視できる部分の鮮明度
がよくなる。

【００２１】しかしながら、この透視部のピッチ、幅、
面積比率等は採光板を設置しようとする場所や周囲の環
境等により、日陰区域の位置や面積、並びにこれに対応
して採光板の高さ、設置場所等が決定されるのであるか
ら、あらゆる角度から検討して最も適した値を算定し設
計すればよく、一概には言えない。しかしながら、通常
透視部のピッチは２０〜１００ｍｍ、幅は５〜２０ｍｍ
程度である。

【００２２】

【作用】本発明の透視性光線屈折型採光板は、透明な材
質からなる板材の表面に、光屈折部と透視部とが上下方
向に交互に設けられ、光屈折部は、曲面レンズの一部か
らなるレンズ素子を用いて形成され、透視部は、板材の
平坦な表面そのものから形成されているので、光屈折部
に投射された入射光線は、屈折した透過光線となる。

【００２３】また、光屈折部と光屈折部との間隙に位置
する透視部は、平坦且つ透明であるから、この透視部に
投射された入射光線は、屈折しないで直進する。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。図１は、本発明の透視性光線屈
折型採光板の一実施例を示す図面であって、同図（イ）
はその一部切欠正面図であり、同図（ロ）は同上の左側
面図である。

【００２５】これらの図において、１はプラスチック製
もしくはガラス製の透明な板材、２、２・・はこの板材
の片面に多数並設されたレンズ素子である。このレンズ
素子２は、同じ形状のものを同じ向きに揃えて形成され
ている。

【００２６】そして、このレンズ素子２は、図３に拡大
して示すように、断面形状が長手方向で変化しない棒状
レンズ状のものであり、押出一体成形方法により透明な
板材１と一体に透明な異形板体として成形されたもので
ある。また、その曲率半径は２．５６ｃｍのものであ
る。

【００２７】そして、このレンズ素子２は、図１（ロ）
に示すように、横長方向に配置されこのレンズ素子２を
４本上下方向に並設してその幅が２ｃｍの光屈折部３を
形成している。

【００２８】４、４・・は、各光屈折部３、３の間に位
置する平坦な透明板材のみからなる透視部であって、そ
の厚みは０．５〜０．７ｃｍである。

【００２９】このような構成となされた本発明の採光板
を、高速道路に沿って用いた場合の機能について、図２
により説明する。図２は図１に示す実施例の採光板を拡
大してその要部を示す図であって、透視部４の上方に位
置する光屈折部３の、各レンズ素子２、２を通過する入
射光線Ｎ ₁、Ｎ₂、Ｎ₃、Ｎ₄は、それぞれ、採光板Ｐ
を透過し、屈折して透過光線Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、Ｔ₄と
なる。また、透視部４を通過する入射光線Ｎ₅、Ｎ
₆は、透過光線Ｔ₅、Ｔ₆となって直進する。

【００３０】もし、透視部４の箇所に、該透視部４の代
わりに同じような光屈折部が設けられていたならば、透
過光線Ｔ₆は仮想線で示した方向に進む筈である。光の
エネルギーは一定であるから、平坦面Ｈに日陰区域Ｓを
設定した場合、Ｓ₁に相当する区域はその分だけ照度が
不足する筈であるが、実際は、透視部４の上方に位置す
る光屈折部３の、各レンズ素子２からの屈折光線Ｔ₁〜
Ｔ₄の投射区域の一部であるばかりでなく、透視部４の
下方に位置する光屈折部３の、各レンズ素子２からの透
過光線Ｔ₇〜Ｔ₁₀の投射区域の一部でもあり、しかも太
陽光線の照射角度は、時間、日時、季節の変化に応じて
絶えず変化しているので、上記照度不足は、日陰区域Ｓ
₁の日照確保の点で実用上全く支障がない程度である。

【００３１】本発明の透視性光線屈折型採光板における
光屈折部としては、上記実施例では、円管体の一部から
なるような同じ形状をしたレンズ素子２、２・・を４本
並設した例を示したが、その他に、例えば、図４（イ）
に示すように、プリズム状の横断面を有する形状のレン
ズ素子５、５・・を用いたもの、同図（ロ）に示すよう
に、レンズ素子２の一個で光屈折部６を形成したもの、
同図（ハ）に示すように、上下方向に、大きさの大きい
ものから小さいものの順にレンズ素子７、７ａ、７ｂを
並設して光屈折部８を形成したもの、同図（ニ）に示す
ように、その逆に並設して光屈折部９を形成したもの、
同図（ホ）に示すように、種々の大きさのレンズ素子１
０、１０ａ、１０ｂ・・をアトランダムに並設して光屈
折部１１を形成したもの等が挙げられる。

【００３２】実験例図１〜図３に示した本発明の採光板Ｐについて、透視部
４の寸法が異なる４種類の資料を作成した。．板全体の寸法＝１ｍ×２ｍ．板材の材質＝ポリカーボネート．光屈折部；レンズ素子として、図３に示すものを４
本並設状態で透明板材と一体成形により形成して光屈折
部３とし、これを採光板Ｐ一枚につき１０箇所設けた。．透視部；光屈折部と光屈折部の間に設定（計９個
所、板厚＝５ｍｍ）．資料設置場所；幅７ｍ道路の片側に、４種類の資料
からなる採光板を、１種類につきそれぞれ８枚づつ連続
して並設した。

【００３３】各資料について、透視効果及び屈折効果に
ついて上記時間中、観察試験を行った。その結果を表１
に示す。この表１からも判るように、同じ設置場所で
も、透視部の寸法如何により透視効果、屈折効果が異な
り、その場所に最も適した設計をする必要がある。本実
験例では、屈折効果を優先しつつ透視効果も備えたもの
という評価尺度から見れば、資料番号４のものが最も適
正なものと言える。しかし、他の資料がすべて不適正と
いうわけではなく、評価尺度如何によって変わるもので
ある。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の透視性光線屈折型採光板は、透
明な材質からなる板材の表面に、光屈折部と透視部とが
上下方向に交互に設けられ、光屈折部は、曲面レンズの
一部からなるレンズ素子を用いて形成され、透視部は、
板材の平坦な表面そのものから形成されているので、光
屈折部に投射された入射光線は、屈折した透過光線とな
る。

【００３６】また、光屈折部と光屈折部との間隙に位置
する透視部は、平坦且つ透明であるから、この透視部に
投射された入射光線は、屈折しないで直進する。従っ
て、屈折効果と透視効果を兼備した透視性光線屈折型採
光板となり、高速道路を走る車や高速鉄道の乗客等は、
この採光板を通して外部の景色を見ることができ、特に
車のドライバーの神経を和らげ、また走行中の位置確認
もできる。

【００３７】また、この採光板は、板全体が縞模様を呈
することになり、ドライバーに対しても単に外の景色が
見えるばかりでなく、それが柔らかく映るので、この点
からも圧迫疲労感を与えないものとなっている。

【００３８】本発明透視性光線屈折型採光板の用途とし
ては、高速道路や高速鉄道等の高架建造物に沿った日陰
区域の採光用として使用できる他、一般建造物の採光用
としても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明採光板の一実施例を示し、（イ）はその
一部切欠正面図、（ロ）はその左側面図である。

【図２】図１に示す実施例の要部のみを示す拡大断面図
である。

【図３】図１〜図２に示す本発明採光板から、光屈折部
を形成するレンズ素子の一つを取り出して示す斜視図で
ある。

【図４】本発明に於けるレンズ素子及び光屈折部の他の
例を示す一部切欠側面図である。

【図５】従来の採光板の一例を示す一部切欠側面図であ
る。

【図６】図５に示す採光板の一使用態様を示す説明図で
ある。

【符号の説明】１透明な板材２、５、７、７ａ、７ｂレンズ素子３、６、８、９、１１光屈折部４透視部Ｎ₁〜Ｎ₁₀ 入射光線Ｔ₁〜Ｔ₁₀ 透過光線Ｓ日陰区域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−27801（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−40501（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高速道路や高速鉄道等の高架建造物の、
該道路や鉄道の両脇に沿って設置し、これらの高架構造
物によって日陰区域となるところに太陽光を当てる為の
透視性光線屈折型採光板であって、透明な材質からなる
板材の表面に、光屈折部と透視部とが上下方向に交互に
設けられ、光屈折部は、曲面レンズの一部からなるレン
ズ素子を用いて形成され、透視部は、板材の平坦な表面
そのものから形成され、日陰区域に対する太陽光線が確
保でき、しかも、ドライバー等がこの採光板を通して外
部の景色をみることができるように、透視部のピッチは
２０〜１００ｍｍ、幅は５〜２０ｍｍとしたことを特徴
とする透視性光線屈折型採光板。