JP6256800B2 - Daylighting system and light control member - Google Patents
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Description
本発明は、採光システムおよび光制御部材に関する。 The present invention relates to a daylighting system and a light control member.
屋内の照明の照明強度を弱めて二酸化炭素の排出量の削減と消費電力の低減を図る一環として、窓に入射された外光を屋内の天井方向に偏向させて採光効率を向上させる光制御シートが提案されている。例えば、特許文献1には、透過部と遮光部を交互に並べた構造の光制御シートを例えば窓ガラスに貼り付けて、太陽光の入射角度の違いにより、夏季は屋内への太陽光の取り込みを減少させ、冬季は太陽光の取り込みを増加させるようにしている。
Light control sheet that improves daylighting efficiency by deflecting outside light incident on the window toward the indoor ceiling as part of efforts to reduce carbon dioxide emissions and reduce power consumption by reducing the intensity of indoor lighting Has been proposed. For example, in
光制御シートにて屋内に採り込んだ光は、天井面に入射される。従来の天井面は入射光を屋内に効率よく反射させることができない。このため、せっかく光制御シートで外光を屋内に採り込んでも、従来は採り込んだ光を採光用に有効活用することができなかった。 The light taken indoors by the light control sheet enters the ceiling surface. Conventional ceiling surfaces cannot efficiently reflect incident light indoors. For this reason, even if outside light is taken indoors with the light control sheet, conventionally, the taken light cannot be effectively used for daylighting.
天井面に入射された光を拡散反射させる一つの方策として、天井面の表面を反射性能に優れた金属膜で覆って、金属膜に凹凸をつけることが考えられる。ところが、金属膜に凹凸を付けると、酸化やゴミの付着等により、反射率が次第に悪くなるおそれがある。また、クリーニングもしにくくなり、クリーニング時に傷ができやすく、メンテナンス性も悪くなる。 As one measure for diffusely reflecting the light incident on the ceiling surface, it is conceivable that the surface of the ceiling surface is covered with a metal film having excellent reflection performance to make the metal film uneven. However, when the metal film is uneven, the reflectance may gradually deteriorate due to oxidation, adhesion of dust, or the like. In addition, it becomes difficult to clean, and it is easy to be scratched during cleaning, and the maintainability is also deteriorated.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外光を屋内に効率よく採り込むことが可能な採光システムおよび光制御部材を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a daylighting system and a light control member capable of efficiently taking outside light indoors.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る採光システムは、外光を屋内の天井面の方向に偏向させる第1の光制御部材と、前記天井面に沿って配置され、前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される第2の光制御部材と、を備える。前記第2の光制御部材は、前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第1主面と、前記第1主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第2主面と、を有する光制御層と、前記光制御層の前記第2主面に積層される反射層と、を備える。前記光制御層は、前記第1の光制御部材で偏向された光を前記第1主面にて屈折させて前記第2主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第1主面で屈折させて前記第2の光制御部材から出射させる。 In order to solve the above-described problem, a daylighting system according to one aspect of the present invention is disposed along the ceiling surface, the first light control member deflecting outside light in the direction of the indoor ceiling surface, And a second light control member on which light deflected by the first light control member is incident. The second light control member includes a first main surface provided on a surface side on which light deflected by the first light control member is incident, and the ceiling provided on a side opposite to the first main surface. A light control layer having a second main surface that is at least partially inclined with respect to the surface; and a reflective layer stacked on the second main surface of the light control layer. The light control layer causes the light deflected by the first light control member to be refracted by the first main surface and incident on the second main surface, and at least one of the light reflected by the reflection layer. The portion is refracted by the first main surface and emitted from the second light control member.
前記第2主面は、前記天井面に対する傾斜角度が互いに異なる第1傾斜面部および第2傾斜面部を交互に配置したものであり、
前記第1の光制御部材で偏向されて前記第1主面で屈折された光は、前記第1傾斜面部で反射された後、前記第1主面で屈折されて前記第2の光制御部材から出射されてもよい。
The second main surface is configured by alternately arranging first inclined surface portions and second inclined surface portions having different inclination angles with respect to the ceiling surface,
The light deflected by the first light control member and refracted by the first main surface is reflected by the first inclined surface portion and then refracted by the first main surface and the second light control member. It may be emitted from.
前記第1傾斜面部は、前記第2傾斜面部よりも前記天井面の法線方向に対する角度が大きく、かつ前記第2傾斜面部よりも広い面積を有していてもよい。 The first inclined surface portion may have a larger angle with respect to the normal direction of the ceiling surface than the second inclined surface portion and a larger area than the second inclined surface portion.
前記第1主面は、平坦面でもよい。 The first main surface may be a flat surface.
前記第1主面および前記第1傾斜面部の少なくとも一方は粗面化されていてもよい。 At least one of the first main surface and the first inclined surface portion may be roughened.
前記第2傾斜面部は粗面化してもよく、前記光制御層は、前記第1主面にて屈折されて前記第1傾斜面部で反射された光のうち、前記第1主面で全反射された光を前記第2傾斜面部で散乱反射させた後、前記第1主面で屈折させて前記第2の光制御部材から出射させてもよい。 The second inclined surface portion may be roughened, and the light control layer is totally reflected by the first main surface out of light refracted by the first main surface and reflected by the first inclined surface portion. After the scattered light is scattered and reflected by the second inclined surface portion, it may be refracted by the first main surface and emitted from the second light control member.
前記光制御層は、透明樹脂層でもよい。 The light control layer may be a transparent resin layer.
前記光制御層の屈折率は、1.4乃至1.6の範囲内の値でもよい。 The light control layer may have a refractive index in the range of 1.4 to 1.6.
前記第2の光制御部材は、前記反射層の前記第2主面とは反対側の面に積層される粘着層もしくは接着層を備えていてもよい。 The second light control member may include an adhesive layer or an adhesive layer that is laminated on a surface of the reflective layer opposite to the second main surface.
前記光制御層は、二次元方向に隣接配置される複数の単位光制御部を有し、
前記複数の単位光制御部のそれぞれは、前記天井面に対する傾斜方向がそれぞれ異なる前記第2主面を有していてもよい。
The light control layer has a plurality of unit light control units arranged adjacent to each other in a two-dimensional direction,
Each of the plurality of unit light control units may have the second main surface having a different inclination direction with respect to the ceiling surface.
前記複数の単位光制御部のそれぞれの前記第2主面の前記天井面に対する傾斜方向は、太陽の移動に伴う前記第1の光制御部材からの光の入射方向の変化に合わせて設定されてもよい。 The inclination direction of the second main surface of each of the plurality of unit light control units with respect to the ceiling surface is set according to a change in the incident direction of light from the first light control member accompanying the movement of the sun. Also good.
前記第2主面は、前記第2の光制御部材の前記第2主面側の所定の基準位置を中心とするそれぞれ径の異なる複数の円弧のうち、隣接する円弧間の径方向の面を傾斜させて形成されてもよい。 The second main surface is a radial surface between adjacent arcs among a plurality of arcs having different diameters around a predetermined reference position on the second main surface side of the second light control member. It may be formed to be inclined.
前記光制御層は、前記第2主面側に前記天井面に沿って二次元方向に配置される複数の凸部を有してもよく、前記複数の凸部のそれぞれは、傾斜角度が互いに異なる2種類のテーパ部を有してもよく、前記2種類のテーパ部のうち傾斜の緩やかな方が前記第1傾斜面部に相当し、傾斜の急峻な方が前記第2傾斜面部に相当してもよい。 The light control layer may have a plurality of protrusions arranged in a two-dimensional direction along the ceiling surface on the second main surface side, and the plurality of protrusions have an inclination angle with each other. Two different types of taper portions may be provided, and the gentler of the two types of taper portions corresponds to the first inclined surface portion, and the steeper one corresponds to the second inclined surface portion. May be.
また、本発明の他の一態様に係る光制御部材は、光が入射される面側に設けられる第1主面と、前記第1主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第2主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第2主面に積層される反射層と、を備える。
前記光制御層は、前記第1主面に入射された光を前記第1主面にて屈折させて前記第2主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第1主面で屈折させて出射させる。
In addition, the light control member according to another aspect of the present invention includes a first main surface provided on a surface on which light is incident, and a side opposite to the first main surface, and is provided on the ceiling surface. A light control layer having a second major surface at least partially inclined;
And a reflective layer laminated on the second main surface of the light control layer.
The light control layer refracts light incident on the first main surface to be incident on the second main surface and refracts at least a part of the light reflected on the reflection layer. The light is refracted at the first main surface and emitted.
本発明によれば、外光を効率よく屋内に採り込むことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, external light can be taken in indoors efficiently.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図1は本発明の一実施形態による採光システムの概略構成を示す図である。図1の採光システム1は、外光を屋内の天井面2の方向に反射させる第1の光制御部材3と、天井面2に沿って配置されて第1の光制御部材3で偏向された外光が入射される第2の光制御部材4とを備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a daylighting system according to an embodiment of the present invention. The
第1の光制御部材3は、例えば窓や採光具5に積層して用いられるか、あるいは窓や採光具5を覆うように配置されるブラインドに組み込まれる。
The first
図2は窓や採光具5に積層される第1の光制御部材3の断面図である。図2に示す第1の光制御部材3は、基材層6の上に配置される光制御層7と、光制御層7の上に配置される接着層8と、基材層6の下に配置されるハードコート層9とを備えている。この第1の光制御部材3は、接着層8を介して窓または採光具5に積層することが可能である。なお、第1の光制御部材3は、一対の窓の間に支持されて積層されてもよく、このような場合には接着層8や基材層6は設けなくてもよい。また、第1の光制御部材3は、窓または採光具4の内部に一体的に形成されてもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the first
図2の光制御層7は、その一方の面7aに沿って離隔して配置された複数の溝10が形成されたベース部11と、ベース部11の複数の溝10の内部に形成されてかつベース部11とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部12とを備えている。ルーバー部12の屈折率をベース部11の屈折率よりも低くすることで、窓や採光具5から入射された太陽光をベース部11とルーバー部12との界面で全反射させ、屋内の天井や壁面方向に導く光偏向機能を付与することができる。また、ルーバー部12の紫外光、可視光、赤外光などの吸収率や反射率をベース部11よりも高くすることで、太陽光の入射角に応じた光遮蔽機能を付与することもできる。
The
本実施形態では、第1の光制御部材3で偏向された外光を第2の光制御部材4に入射させるようにしている。したがって、望ましくは、光拡散部材3の配置場所に合わせて、第1の光制御部材3の反射方向を調整するのが望ましい。第1の光制御部材3の偏向方向の調整は、例えばルーバー部12の材料や形状を調整することで可能となる。
In the present embodiment, external light deflected by the first
なお、光制御層7は、ベース部11とルーバー部12の代わりに、入射光を所定方向に反射もしくは屈折により偏向させるプリズム部を一方の面7aに沿って複数配置した構造でもよい。
The
図3はブラインドを構成する一枚のスラット21の斜視図、図4はスラット21の主断面図である。スラット21は、基材層22と、基材層22上に支持される光制御層23と、光制御層23の上に配置される機能層(保護層)24とを備えている。基材層22、光制御層23および機能層24は、スラット21の長手方向に沿って延びている。
FIG. 3 is a perspective view of one
基材層22は、透明または半透明の樹脂製フィルムで形成され得る。光制御層23は、スラット21の短手方向に沿って離隔して配置された複数の溝が形成されたベース部25と、これら溝の内部に形成されベース部25とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部26とを備えている。ベース部25と複数のルーバー部26のそれぞれは、スラット21の長手方向に延びている。
The
図4に示すように、ルーバー部26は、例えば異なる2つの傾斜面を有し、これら傾斜面に入射された光を屋内のそれぞれ異なる方向に反射させることができる。なお、ルーバー部26に異なる2つの傾斜面を設けることは必ずしも必須ではなく、一つの傾斜面のみを設けて、屋内の所定の方向に光を反射させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, the
図2に示すルーバー部12とベース部11と同様に、図4のルーバー部26とベース部25も、それぞれの材料を相違させることで、ルーバー部26に入射された光の反射特性を種々変更することができる。
Similar to the
次に、本実施形態の特徴部分である第2の光制御部材4について説明する。図5は第2の光制御部材4の断面図である。第2の光制御部材4は、光制御層31と、反射層32と、粘着層33とを有する。粘着層33は、天井面2との接着のために設けられているものであり、本質的な構成部分ではない。
Next, the second
光制御層31は、第1の光制御部材3で偏向された光が入射される面側に設けられる第1主面31aと、この第1主面31aとは反対側に設けられ天井面2に対して傾斜した第2主面31bとを有する。光制御層31は、例えば透明樹脂を材料として形成される。
The
第1主面31aは、典型的には平坦面であるが、後述するように、光の散乱性能を向上させるために粗面化する場合もありうる。
The first
第2主面31bには反射層32が積層され、その上に粘着層33が積層される。反射層32の片側の端面は、光制御層31の第2主面31bに沿った傾斜面である。粘着層33の反射層32との接触面は傾斜面であり、その反対側の天井面2に接する面は、天井面2に沿った平坦面である。
A
光制御層31の第2主面31bは、天井面2に対する傾斜角度が互いに異なる第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2が交互に配置された傾斜面31bである。第1傾斜面部31b1は、第2傾斜面部31b2よりも天井面2の法線方向に対する角度が大きく、かつ第2傾斜面部31b2よりも広い面積を有する。すなわち、第1傾斜面部31b1は、天井面2に対して緩やかな傾斜を持つのに対して、第2傾斜面部31b2は、天井面2に対して急峻な傾斜を持っている。また、第1傾斜面部31b1の方が第2傾斜面部31b2よりも面積が広いため、第1の光制御部材3から第2の光制御部材4に入射された光の大半は第1傾斜面部31b1に入射される。
The second
光制御層31の屈折率は、約1.4〜1.6程度であり、空気の屈折率である1よりも大きい。よって、第1の光制御部材3で偏向されて第2の光制御部材4内の光制御層31の第1主面31aに入射された光は、より天井面2の法線方向に近い角度方向に屈折されて、傾斜面に向けて進行する。
The refractive index of the
なお、光制御層31の屈折率を調整することで、光制御層31の第1主面31aでの屈折角度を調整することができる。本実施形態は、基本的には、できるだけ屋内の奥の方まで外光を届かせることを念頭に置いているが、場合によっては、屋内の中央付近や特定の方向に外光をより多く届かせたい要望もありうる。その場合、光制御層31の母材の材料や添加剤の種類等を変えることで、光制御層31の屈折率を調整すればよい。
In addition, by adjusting the refractive index of the
第1傾斜面部31b1には、反射層32が接しているため、第1傾斜面部31b1に入射された光は反射されて第1主面31aの方向に進む。上述したように、光制御層31の屈折率は空気の屈折率よりも大きいため、第1主面31aに到達した光は、第1主面31aに近い角度方向、すなわち天井面2に近い方向に屈折されて、屋内の奥の方に向けて進行する。これにより、屋内の奥の方まで外光を採り入れることができる。
Since the
図6は第2の光制御部材4で反射および屈折される角度を説明する図である。外光を屋内のより奥の方まで届かせたい場合は、第1の光制御部材3から第2の光制御部材4に入射される光の天井面の法線方向に対する入射角度αよりも、第2の光制御部材4から出射(反射)される光の天井面の法線方向に対する出射角度βが大きくなるようにすればよい。逆に、外光を屋内の中央寄りの採光に利用したい場合は、β≦αとなるようにすればよい。
FIG. 6 is a view for explaining angles reflected and refracted by the second
αとβの大小関係は、反射層32の傾斜方向を逆にすることで調整可能である。
The magnitude relationship between α and β can be adjusted by reversing the inclination direction of the
第1の光制御部材3から第2の光制御部材4に入射される光の第1主面31aでの屈折条件は、以下の(1)式で表される。
A refraction condition on the first
sinα=nsinα’ …(1) sin α = n sin α ′ (1)
(1)式において、nは空気の屈折率に対する光制御層31の屈折率、α’は第1主面31aから光制御層31の内部を進行する光の天井面2の法線方向に対する屈折角度’である。
In the formula (1), n is the refractive index of the
光制御層31の内部を進行する光が反射層32で全反射する条件は、以下の(2)式で表される。
The condition under which the light traveling inside the
α’+θ=β’−θ …(2) α ′ + θ = β′−θ (2)
(2)式において、θは天井面の方向に対する反射層32の傾き角度、β’は反射層32から出射される光の天井面2の法線方向に対する角度である。
In the equation (2), θ is an inclination angle of the
反射層32で反射されて第1主面31aで屈折する光の屈折条件は、以下の(3)式で表される。
The refraction condition of light reflected by the
sinβ=nsinβ’ …(3) sin β = nsin β ′ (3)
反射層32で反射されて第1主面31aに入射された光のすべてが屈折するとは限らず、場合によっては第1主面31aで全反射する場合もありうる。全反射すると、屋内の奥の方まで外光を届けることができなくなるおそれがある。そこで、屋内の奥の方まで外光を採り入れたい光線は、以下の(4)式で示すように、第1主面31aで全反射しない条件を満たす必要がある。
All of the light reflected by the
sinβ’<1/n …(4) sin β ′ <1 / n (4)
図7は上述した入射角度α、出射角度βおよび角度θの関係を示す図である。この図では、反射層32の傾き角度θを0°から10°まで2°刻みで変化させた場合の入射角度αと出射角度βとの関係を示している。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the incident angle α, the outgoing angle β, and the angle θ described above. This figure shows the relationship between the incident angle α and the outgoing angle β when the tilt angle θ of the
図7の場合、反射層32の傾き角度θ=6°のとき、入射角度α=45°の光は、出射角度β=75.2°で第2の光制御部材4から出射する。
In the case of FIG. 7, when the tilt angle θ of the
図7の各グラフの形状は、第2の光制御部材4を構成する光制御層31の材料と反射層32の傾き角度を調整することで、変わる可能性がある。
The shape of each graph in FIG. 7 may change by adjusting the material of the
また、図7の場合、反射層32の傾き角度θ=6°の場合、入射角度α=48.2°のときに出射角度β=90°となる。これは、入射角度α>48.2°のときに、反射層32で反射した光は、第1主面31で全反射することを示している。全反射した光は、再び反射層32の方に進行し、反射層32と第1主面31との間で、何度か往復して、最終的には第1主面31から屋内に出射されるが、光の強度は減衰してしまう。
In the case of FIG. 7, when the inclination angle θ of the
そこで、第1主面31で全反射した光を効率よく第1主面31から屋内に出射させるために、図8のように、第2主面側の第2傾斜面部を粗面化してもよい。第2傾斜面部31b2を粗面化すると、第1主面31で全反射した光が第2傾斜面部31b2に入射されると、第2傾斜面部31b2で散乱されやすくなり、第1主面31を介して屋内に出射される光の割合を増やすことができる。ただし、この場合、第1主面31から出射される光の進行方向は、天井面2の法線方向に近い方向になる。したがって、屋内の奥の方向だけでなく、屋内の広い範囲に外光をできるだけ多く採り込みたい場合は、第2傾斜面部を粗面化して光の散乱性能を向上させてもよい。
Therefore, in order to efficiently emit the light totally reflected by the first
光制御層31の材料である透明樹脂としては、例えば、電子線硬化樹脂層または紫外線硬化樹脂層、熱硬化樹脂層、熱可塑性樹脂層を用いることができる。
As the transparent resin that is the material of the
電子線硬化樹脂層は、電子線硬化性樹脂に電子線を照射することにより形成される硬化物である。電子線硬化性樹脂は、例えば、重合性モノマー、重合性オリゴマー、またはプレポリマー等を適宜用いて形成される。重合性モノマーとしては、例えば多官能性アクリレートが用いられる。重合性オリゴマーとしては、例えばエポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系等が用いられる。 The electron beam curable resin layer is a cured product formed by irradiating an electron beam curable resin with an electron beam. The electron beam curable resin is formed using, for example, a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer, or a prepolymer as appropriate. For example, a polyfunctional acrylate is used as the polymerizable monomer. Examples of the polymerizable oligomer include epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, and polyether acrylate.
熱硬化樹脂層は、熱硬化性樹脂に熱を与えて形成される硬化物である。熱硬化性樹脂は、例えば、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂などである。 The thermosetting resin layer is a cured product formed by applying heat to the thermosetting resin. The thermosetting resin is, for example, a urethane resin or an epoxy resin.
透明樹脂の具体的材料となる電子線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等は、耐久性、耐候性、および耐擦性に優れていることを特徴とする。耐久性、耐候性、および耐擦性をより向上させるために、電子線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等に、各種の添加剤を含有させてもよい。例えば、耐候性をより向上させるために、紫外線吸収剤や光安定剤を添加してもよい。また、熱硬化性樹脂は、電子線硬化性樹脂に比べて一般に耐擦性に劣るため、熱硬化性樹脂を用いる場合は、熱硬化性樹脂に耐擦性向上のための添加物を含有させてもよい。 An electron beam curable resin or a thermosetting resin, which is a specific material for the transparent resin, is characterized by excellent durability, weather resistance, and abrasion resistance. In order to further improve durability, weather resistance, and abrasion resistance, various additives may be contained in the electron beam curable resin or the thermosetting resin. For example, in order to further improve the weather resistance, an ultraviolet absorber or a light stabilizer may be added. In addition, since thermosetting resins are generally inferior in abrasion resistance compared to electron beam curable resins, when using thermosetting resins, additives for improving abrasion resistance are included in thermosetting resins. May be.
さらに、電子線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等に、散乱粒子34を含有させてもよい。散乱粒子34を含有させることで、図9に示すように、第1傾斜面部31b1で反射された後に第1主面31aで屈折された光を屋内の広い範囲に散乱させることができ、屋内の広い範囲を均一に照明できる。
Further, the scattering
また、図9に示すように、第1傾斜面部31b1を粗面化してもよい。これにより、第1傾斜面部31b1で反射される光を拡散させることができ、屋内のより広範囲に光を散乱させることができる。同様に、透明樹脂層の第1主面31a側を平坦面ではなく、細かい凹凸が形成された凹凸面にしてもよい。これにより、透明樹脂層の第1主面31a側でより広範囲に光を散乱させることができる。なお、第1傾斜面部31b1だけでなく、図8に示したように第2傾斜面部31b2も粗面化してもよい。粗面化処理は、化学的なエッチング処理でもよく、あるいは型抜きに利用する金型の表面を予め粗面化しておいてもよい。
Moreover, as shown in FIG. 9, you may roughen the 1st inclined surface part 31b1. Thereby, the light reflected by the 1st inclined surface part 31b1 can be diffused, and light can be scattered over a wider range indoors. Similarly, the first
このように、光制御層31の第1主面31a側は、細かい凹凸が形成された凹凸面である場合もあるが、第2主面31b側と比べると、はるかに平坦に近い面である。仮に第2の制御部材4に光制御層31がなかったとすると、反射層32からなる第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2が第1主面31a側に露出することになる。光制御層31がない場合の反射層32は、粘着層33の上に金属材料を蒸着して形成されることが多いが、金属材料からなる反射層32は露出されていると酸化しやすく、いったん酸化してしまうと、反射率が低下するおそれがある。また、第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2による凹凸面が露出されていると、凹部にゴミ等が付着して反射率が低下するおそれもある。さらには、天井面2を清掃する際に、第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2に物理的な傷ができやすくなる。
As described above, the first
本実施形態のように、光制御層31を設けることで、第2主面31b側の第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2の酸化や、ゴミ等の付着、傷の発生等を防止できる。
また、光制御層31がなかった場合、第1の光制御部材からの入射光は天井の法線に対して大きな角度を保ったままなので、第一傾斜面部での反射光は第二傾斜面部でけられやすい。それに対し、光制御層31を設けた場合、屈折により、光線の伝播角を天井の法線に対して小さくできるので、第二傾斜面部でけられにくくなる、という利点もある。
By providing the
Further, when the
第2の光制御部材4に入射される光の入射角度と出射角度、光制御層31の第1傾斜面部31b1の傾斜角度の対応関係は、図7に示した通りである。この図は屈折率1.5の場合であるが、屈折率が1.5以外の場合は、式(1)〜(3)により求めればよい。
The correspondence relationship between the incident angle and the outgoing angle of the light incident on the second
太陽の位置は一日の間に絶えず変化し、太陽の位置に応じて外光の入射方向も変わる。外光の入射方向が変わると、第1の光制御部材3で偏向される光の反射方向も変化する。したがって、第2の光制御部材4の光制御層31への入射方向も時間に応じて変化する。
The position of the sun constantly changes during the day, and the incident direction of external light also changes according to the position of the sun. When the incident direction of external light changes, the reflection direction of the light deflected by the first
本実施形態では、光制御層31の第1傾斜面部31b1に入射された光を、第1主面31aを介して屋内の奥に採り入れており、できるだけ多くの光を第1傾斜面部31b1に入射させるのが望ましい。そのためには、第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2との境界線に直交する面に沿って、光制御層31の第1主面31aに光を入射するのが望ましい。
In the present embodiment, light incident on the first inclined surface portion 31b1 of the
ところが、太陽の位置は時間に応じて変化するため、第1の光制御部材3で偏向された光の進行方向も時間に応じて変化し、第2の光制御部材4の光制御層31の第1主面31aに入射される光の入射方向も随時変化する。よって、光制御層31の第1傾斜面部31b1の傾斜方向を固定にして天井面2に設置すると、時間帯によっては、光制御層31の第1傾斜面部31b1の、光線に対する実効的な傾き角θが変わり、入射角と出射角の関係が変わってしまう。
However, since the position of the sun changes with time, the traveling direction of the light deflected by the first
そこで、図10に示すように、第2の光制御部材4を、二次元方向に隣接配置される複数の単位光制御部41で構成し、各単位光制御部41の傾斜面がそれぞれ異なる方向を向くようにしてもよい。図10の各単位光制御部41の内部に描かれた複数の線は、第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2との境界線を表している。単位光制御部41ごとに境界線の方向が異なっており、これはすなわち、図10に示す複数の単位光制御部41は、天井面2に対する傾斜方向がそれぞれ異なる傾斜面を有することを意味する。
Therefore, as shown in FIG. 10, the second
図10では、傾斜面の傾斜方向がそれぞれ異なる計5つの単位光制御部41を隣接配置する例を示したが、これら5つの単位光制御部41を一組として、二次元方向に複数の組を配置して第2の光制御部材4を構成してもよい。また、図10の例では、5つの単位光制御部41の傾斜面の傾斜方向は45度ずつ異なっているが、傾斜方向のずれが45度とは異なる任意の数の単位光制御部41を二次元方向に配置してもよい。
FIG. 10 shows an example in which a total of five unit
図10の矢印線A〜Eは、第1の光制御部材3からの光の入射方向を示している。太陽の位置は一日の間に随時変化し、それに応じて、第1の光制御部材3からの光の入射方向も時間に応じて変化する。例えば、早朝は矢印線Aの方向から光が入射し、時間の経過とともに、矢印線B、C、Dの順に入射方向が変化する。
Arrow lines A to E in FIG. 10 indicate the incident direction of light from the first
図10に示すように、傾斜面の傾斜方向がそれぞれ異なる計5つの単位光制御部41を隣接配置することで、どの時間帯であっても、第2の光制御部材4内の光制御層31の第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2との境界線の直交面に沿う方向からの光を第1傾斜面部31b1に入射可能な単位光制御部41が存在することになる。よって、5つの単位光制御部41のうち1つは、理想的な状態で第1傾斜面部31b1から光を反射でき、昼間のどの時間帯であっても、ほぼ均一な量の外光を屋内の奥の方向に採り込める。
As shown in FIG. 10, a total of five unit
図10では、光制御層31の第1傾斜面部31b1の傾斜方向を45度単位で変化させているが、第1傾斜面部31b1の傾斜方向を連続的に変化させることも可能である。図11は光制御層31の第1傾斜面部31bの傾斜面の傾斜方向を連続的に変化させる第1例を示す図である。図11の傾斜面42は、光制御層31の第2主面31b側における所定の基準位置を中心とするそれぞれ径の異なる複数の円弧のうち、隣接する円弧間の径方向の面に沿って形成されている。これにより、図11の下部の断面図を示すように、径方向に沿って、それぞれ異なる傾斜方向をもつ傾斜面42が周方向に連続的に形成される。この傾斜面42が第1傾斜面部31b1に相当し、径方向に隣接する2つの第1傾斜面部31b1の間の急峻な段差が第2傾斜面部31b2に相当する。
In FIG. 10, the inclination direction of the first inclined surface portion 31b1 of the
よって、図11の構造を有する第2の光制御部材4を設ければ、どの時間帯であっても、第1の光制御部材3から第2の光制御部材4の光制御層31に入射された光を適切な角度で反射させることができる。
Therefore, if the second
図12は光制御層31の傾斜面の傾斜方向を連続的に変化させる第2例を示す図である。図12では、光制御層31の第2主面31b側に側面がテーパ状の凸部43を面方向に多数設けるものである。凸部43の側面の約半分は傾斜が緩やかなテーパ43aとなっており、残り半分は傾斜が急峻なテーパ43bとなっている。テーパ43aが第1傾斜面部31b1に相当し、テーパ43bが第2傾斜面部31b2に相当する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a second example in which the inclination direction of the inclined surface of the
凸部43の傾斜が緩やかなテーパ43a部分は、第1の光制御部材3に近い側に配置される。図12の例では、テーパ43a部分は、東から南を通って西までの領域に配置されているため、太陽の位置が変化しても、太陽からの外光の一部はテーパ43a部分に適した角度で照射されることになり、どの時間帯であっても、効率よく太陽光を屋内の奥の方まで採り入れることができる。
The
このように、本実施形態では、第1の光制御部材3で偏向された光が入射される第2の光制御部材4を天井面2に沿って配置し、第2の光制御部材4に、天井面2に対して傾斜した第2主面31bを有する光制御層31を設けるため、第1の光制御部材3で偏向された光を第1主面31aにて屈折させて第2主面31bに入射させるとともに、反射層32で反射された光を第1主面31aで屈折させて第2の光制御部材4から出射させることができる。したがって、屋内の奥の方まで外光を採り入れることができ、採光効率がよくなる。
As described above, in the present embodiment, the second
また、第2主面31b側の第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2を光制御部31で保護することができ、第1傾斜面部31b1と第2傾斜面部31b2の酸化やゴミの付着、物理的な傷の発生等を防止できる。
Further, the first inclined surface portion 31b1 and the second inclined surface portion 31b2 on the second
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 The aspect of the present invention is not limited to the individual embodiments described above, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the contents described above. That is, various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.
1 採光システム、2 天井面、3 第1の光制御部材、4 第2の光制御部材、5 窓または採光具、6 基材層、7 光制御層、8 接着層、9 ハードコート層、10 溝、11 ベース部、12 ルーバー部、21 スラット、22 基材層、23 光制御層、24 機能層、25 ベース部、26 ルーバー部、31 光制御層、31a 第1主面、31b 第2主面、31b1 第1傾斜面部、31b2 第2傾斜面部、32 反射層、33 粘着層、41 単位光制御部、42 傾斜面 43a,43b テーパ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記天井面に沿って配置され、前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される第2の光制御部材と、を備え、
前記第2の光制御部材は、
前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第1主面と、前記第1主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第2主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第2主面に積層される反射層と、を備え、
前記光制御層は、前記第1の光制御部材で偏向された光を前記第1主面にて屈折させて前記第2主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第1主面で屈折させて前記第2の光制御部材から出射させ、
前記第2主面は、前記天井面に対する傾斜角度が互いに異なる第1傾斜面部および第2傾斜面部を交互に配置したものであり、
前記第1の光制御部材で偏向されて前記第1主面で屈折された光は、前記第1傾斜面部で反射された後、前記第1主面で屈折されて前記第2の光制御部材から出射され、 前記第1主面および前記第1傾斜面部の少なくとも一方は粗面化されている、採光システム。 A first light control member for deflecting outside light toward the indoor ceiling surface;
A second light control member that is disposed along the ceiling surface and into which the light deflected by the first light control member is incident,
The second light control member is
A first main surface provided on a surface side on which light deflected by the first light control member is incident, and at least a part of the first main surface is inclined with respect to the ceiling surface provided on the opposite side of the first main surface A light control layer having a second main surface,
A reflective layer laminated on the second main surface of the light control layer,
The light control layer causes the light deflected by the first light control member to be refracted by the first main surface and incident on the second main surface, and at least one of the light reflected by the reflection layer. A portion is refracted by the first main surface and emitted from the second light control member,
The second main surface is configured by alternately arranging first inclined surface portions and second inclined surface portions having different inclination angles with respect to the ceiling surface,
The light deflected by the first light control member and refracted by the first main surface is reflected by the first inclined surface portion and then refracted by the first main surface and the second light control member. A daylighting system in which at least one of the first main surface and the first inclined surface portion is roughened.
前記天井面に沿って配置され、前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される第2の光制御部材と、を備え、
前記第2の光制御部材は、
前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第1主面と、前記第1主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第2主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第2主面に積層される反射層と、を備え、
前記光制御層は、前記第1の光制御部材で偏向された光を前記第1主面にて屈折させて前記第2主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第1主面で屈折させて前記第2の光制御部材から出射させ、
前記第2主面は、前記天井面に対する傾斜角度が互いに異なる第1傾斜面部および第2傾斜面部を交互に配置したものであり、
前記第1の光制御部材で偏向されて前記第1主面で屈折された光は、前記第1傾斜面部で反射された後、前記第1主面で屈折されて前記第2の光制御部材から出射され、
前記第2傾斜面部は粗面化されており、
前記光制御層は、前記第1主面にて屈折されて前記第1傾斜面部で反射された光のうち、前記第1主面で全反射された光を前記第2傾斜面部で反射させた後、前記第1主面で屈折させて前記第2の光制御部材から出射させる採光システム。 A first light control member for deflecting outside light toward the indoor ceiling surface;
A second light control member that is disposed along the ceiling surface and into which the light deflected by the first light control member is incident,
The second light control member is
A first main surface provided on a surface side on which light deflected by the first light control member is incident, and at least a part of the first main surface is inclined with respect to the ceiling surface provided on the opposite side of the first main surface A light control layer having a second main surface,
A reflective layer laminated on the second main surface of the light control layer,
The light control layer causes the light deflected by the first light control member to be refracted by the first main surface and incident on the second main surface, and at least one of the light reflected by the reflection layer. A portion is refracted by the first main surface and emitted from the second light control member,
The second main surface is configured by alternately arranging first inclined surface portions and second inclined surface portions having different inclination angles with respect to the ceiling surface,
The light deflected by the first light control member and refracted by the first main surface is reflected by the first inclined surface portion and then refracted by the first main surface and the second light control member. Emanating from
The second inclined surface portion is roughened,
The light control layer reflects, from the second inclined surface portion, light that is refracted by the first main surface and reflected by the first inclined surface portion, and is totally reflected by the first main surface. And a daylighting system in which the light is refracted by the first main surface and emitted from the second light control member.
前記複数の凸部のそれぞれは、傾斜角度が互いに異なる2種類のテーパ部を有し、
前記2種類のテーパ部のうち傾斜の緩やかな方が前記第1傾斜面部に相当し、傾斜の急峻な方が前記第2傾斜面部に相当する請求項1乃至3のいずれかに記載の採光システム。 The light control layer has a plurality of convex portions arranged in a two-dimensional direction along the ceiling surface on the second main surface side,
Each of the plurality of convex portions has two types of tapered portions having different inclination angles,
The daylighting system according to any one of claims 1 to 3, wherein, of the two types of taper portions, a gentler slope corresponds to the first sloped surface portion, and a steeper slope corresponds to the second sloped surface portion. .
前記天井面に沿って配置され、前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される第2の光制御部材と、を備え、
前記第2の光制御部材は、
前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第1主面と、前記第1主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第2主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第2主面に積層される反射層と、を備え、
前記光制御層は、前記第1の光制御部材で偏向された光を前記第1主面にて屈折させて前記第2主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第1主面で屈折させて前記第2の光制御部材から出射させ、
前記光制御層は、二次元方向に隣接配置される複数の単位光制御部を有し、
前記複数の単位光制御部のそれぞれは、前記天井面に対する傾斜方向がそれぞれ異なる前記第2主面を有する採光システム。 A first light control member for deflecting outside light toward the indoor ceiling surface;
A second light control member that is disposed along the ceiling surface and into which the light deflected by the first light control member is incident,
The second light control member is
A first main surface provided on a surface side on which light deflected by the first light control member is incident, and at least a part of the first main surface is inclined with respect to the ceiling surface provided on the opposite side of the first main surface A light control layer having a second main surface,
A reflective layer laminated on the second main surface of the light control layer,
The light control layer causes the light deflected by the first light control member to be refracted by the first main surface and incident on the second main surface, and at least one of the light reflected by the reflection layer. A portion is refracted by the first main surface and emitted from the second light control member,
The light control layer has a plurality of unit light control units arranged adjacent to each other in a two-dimensional direction,
Each of the plurality of unit light control units has the second main surface having a different inclination direction with respect to the ceiling surface.
前記天井面に沿って配置され、前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される第2の光制御部材と、を備え、
前記第2の光制御部材は、
前記第1の光制御部材で偏向された光が入射される面側に設けられる第1主面と、前記第1主面とは反対側に設けられ前記天井面に対して少なくとも一部が傾斜した第2主面と、を有する光制御層と、
前記光制御層の前記第2主面に積層される反射層と、を備え、
前記光制御層は、前記第1の光制御部材で偏向された光を前記第1主面にて屈折させて前記第2主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第1主面で屈折させて前記第2の光制御部材から出射させ、
前記第2主面は、前記第2の光制御部材の前記第2主面側の所定の基準位置を中心とするそれぞれ径の異なる複数の円弧のうち、隣接する円弧間の径方向の面を傾斜させて形成される採光システム。 A first light control member for deflecting outside light toward the indoor ceiling surface;
A second light control member that is disposed along the ceiling surface and into which the light deflected by the first light control member is incident,
The second light control member is
A first main surface provided on a surface side on which light deflected by the first light control member is incident, and at least a part of the first main surface is inclined with respect to the ceiling surface provided on the opposite side of the first main surface A light control layer having a second main surface,
A reflective layer laminated on the second main surface of the light control layer,
The light control layer causes the light deflected by the first light control member to be refracted by the first main surface and incident on the second main surface, and at least one of the light reflected by the reflection layer. A portion is refracted by the first main surface and emitted from the second light control member,
The second main surface is a radial surface between adjacent arcs among a plurality of arcs having different diameters around a predetermined reference position on the second main surface side of the second light control member. A daylighting system formed by tilting.
前記光制御層の前記第2主面に積層される反射層と、を備える光制御部材であって、
前記光制御層は、前記第1主面に入射された光を前記第1主面にて屈折させて前記第2主面に入射させるとともに、前記反射層で反射された光の少なくとも一部を前記第1主面で屈折させて出射させ、
前記第2主面は、前記天井面に対する傾斜角度が互いに異なる第1傾斜面部および第2傾斜面部を交互に配置したものであり、
当該光制御部材とは別個に設けられ、外光を屋内の天井面の方向に偏向させる他の光制御部材で偏向されて前記第1主面で屈折された光は、前記第1傾斜面部で反射された後、前記第1主面で屈折されて進行し、
前記第1主面および前記第1傾斜面部の少なくとも一方は粗面化されている、光制御部材。 A light control layer comprising: a first main surface provided on a surface on which light is incident; and a second main surface provided on a side opposite to the first main surface and inclined at least partially with respect to a ceiling surface When,
A reflective layer laminated on the second major surface of the light control layer, a light control member that Ru provided with,
The light control layer refracts light incident on the first main surface to be incident on the second main surface and refracts at least a part of the light reflected on the reflection layer. Refracted and emitted from the first main surface;
The second main surface is configured by alternately arranging first inclined surface portions and second inclined surface portions having different inclination angles with respect to the ceiling surface,
Light that is provided separately from the light control member and is deflected by another light control member that deflects external light in the direction of the indoor ceiling surface and refracted by the first main surface is reflected by the first inclined surface portion. After being reflected, refracted by the first principal surface and proceeding ,
The light control member, wherein at least one of the first main surface and the first inclined surface portion is roughened.
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