JP6699250B2 - 光制御シート - Google Patents

Description

本発明は、採光機能を備えた光制御シートに関する。

従来、プリズムの下側の反射面で反射させた光を、プリズムの上側の曲面で屈折させることにより、斜め上方から入射した光を上向きに採光することができる光制御シートが提案されている（例えば、特許文献１）。

特表２０１３−５１４５４９号公報

従来、この種の光制御シートにおいては、室内に入射する光の量（採光量）をより大きくすることが望まれている。

本発明の課題は、より大きな採光量を得ることができる光制御シートを提供することである。

本発明は、以下のような手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されない。

本発明によれば、より大きな採光量を得ることができる光制御シートを提供することができる。

第１実施形態の光制御シート１及び窓ガラス２の周辺を示す図である。 光制御シート１及び窓ガラス２を室内側から見たときの概略図である。 第１実施形態における光制御シート１の構成を説明する図である。 多面プリズム２０の各部における光Ｌの光路を示す概念図である。 比較例１における光制御シート１Ｂの構成を説明する図である。 比較例２における光制御シート１Ｃの構成を説明する図である。 比較例３における光制御シート１Ｄの構成を説明する図である。 実施例及び比較例の評価結果を説明する図である。 第２実施形態における光制御シート１Ａの構成を説明する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に説明する各図は、本発明に係る光制御シートを模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜に誇張している。また、各図においては、部材の断面を示すハッチングを適宜に省略する。

本実施形態に記載する各部材の寸法、角度等の数値及び材料名は、実施形態としての例示であり、これに限定されるものではなく、適宜に選択して使用することができる。
本実施形態において、形状、幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行、直交、方向、向き等の用語については、その用語の厳密な意味に加えて、同様の光学的機能を奏し、ほぼ平行、直交等とみなせる程度の範囲、概ねその方向及び向きとみなせる範囲を含む。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の光制御シート１及び窓ガラス２の周辺を示す図である。図２は、光制御シート１及び窓ガラス２を室内側から見たときの概略図である。図３は、第１実施形態における光制御シート１の構成を説明する図である。

なお、図１を含む各図（図８を除く）には、ＸＹＺの座標軸を図示している。本実施形態では、光制御シート１を窓ガラス２に貼り付けた状態、即ち、光制御シート１（基材１０）を鉛直に配置した状態における上下（鉛直）方向をＺ方向、左右方向をＸ方向、厚み方向をＹ方向とする。ここで、上下方向（Ｚ方向）のうち、＋Ｚ側を上向き（天井側）とし、−Ｚ側を下向き（床側）とする。また、厚み方向（Ｙ方向）のうち、＋Ｙ側を室内側、−Ｙ側を室外（屋外）側とする。

図１に示すように、光制御シート１は、住宅等の窓ガラス２の室内側（＋Ｙ側）の面に貼り付けた状態で使用される。窓ガラス２に対して斜め上方から入射した太陽ＳＮの光は、光制御シート１がなければ、窓ガラス２を透過して、下向き（−Ｚ方向）に照射される。そのため、斜め上方から入射した太陽ＳＮの光を室内の照明に利用することが難しい。しかし、光制御シート１が貼り付けられた窓ガラス２の場合、斜め上方から入射した太陽ＳＮの光が、より多く上向きに（＋Ｚ方向）に採光される。そのため、斜め上方から入射した太陽ＳＮの光を室内の照明に利用することができる。光制御シート１の採光機能については後述する。

本実施形態の光制御シート１は、図１に示すように、基材１０と、複数の多面プリズム２０と、を備える。
基材１０は、光制御シート１の背面側（−Ｙ側）に設けられたシート状の部材である。基材１０は、例えば、光透過性の高いＰＥＴ等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂等により形成される。

基材１０の第２面（背面）１０ｂは、接合層３を介して窓ガラス２に接合される。接合層３は、基材１０と窓ガラス２とを接合する粘着剤層である。接合層３は、基材１０と窓ガラス２との間を透過する光の屈折を抑制するため、これらの層と同等の屈折率を有する材料、例えば、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等により形成される。

多面プリズム２０は、太陽ＳＮからの光を採光する機能を備えた光学部材である。多面プリズム２０は、図１に示すように、断面が略三角形の形状を有する。また、多面プリズム２０は、図２に示すように、光制御シート１の左右方向（Ｘ方向）に直線状に延在し、全体の形状として略三角柱となるように形成されている。そして、多面プリズム２０は、基材１０の第１面（背面と反対側の面）１０ａにおいて、上下方向（Ｚ方向）にストライプ状に複数設けられている。多面プリズム２０の配列ピッチ（以下、「ピッチ」ともいう）は、およそ１００μｍである。

多面プリズム２０は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等により形成される。これらの部材は、上述した基材１０と同等の屈折率を有する。
多面プリズム２０は、図３に示すように、Ｚ−Ｙ平面における断面形状において、基準面２１と、下側反射面２２と、上側出射面２３と、上側反射面２４と、を備える。
基準面２１は、多面プリズム２０の最も背面側（−Ｙ側）に位置する面である。多面プリズム２０は、基準面２１において、接合層３を介して窓ガラス２に接合される（図１参照）。

下側反射面２２は、入射角が臨界角以上の光を上向き（＋Ｚ方向）に反射させる面である。ここで、入射角が臨界角以上の光とは、下側反射面２２の垂線（不図示）に対する入射角が臨界角以上となる光である。下側反射面２２において、入射角が臨界角未満となる光は、下側反射面２２と空気との境界面で屈折し、多面プリズム２０の下方に出射する。下側反射面２２と基材１０の垂線ＰＨとの交差する角度αは、０°＜α＜１２°の範囲に設定される。

上側出射面２３は、下側反射面２２で反射された光を上向きに出射させる面である。本実施形態の上側出射面２３は、第１出射面２３ａ及び第２出射面２３ｂを備える。第１出射面２３ａ及び第２出射面２３ｂは、上側反射面２４（後述）と基材１０の垂線ＰＨ上における頂点Ｔとの間において、多面プリズム２０の外側に凸状となるように形成されている。

上側出射面２３は、以下のように規定される。
第１出射面２３ａの延長線ＬＨ１と基材１０の垂線ＰＨとの交差する角度βは、上側反射面２４（後述）と基材１０の第１面１０ａとが接する位置（点Ｐ１）から、基材１０の垂線ＰＨ上における多面プリズム２０の頂点Ｔとを結ぶ線分ＬＨ２と、基材１０の垂線ＰＨとが交差する角度θ以上且つ４０°以下の角度に設定される。

上側反射面２４は、入射角が臨界角以上の光を下側反射面２２の側に反射する面である。ここで、入射角が臨界角以上の光とは、上側反射面２４の垂線（不図示）に対する入射角が臨界角以上となる光である。上側反射面２４において、入射角が臨界角未満となる光は、上側反射面２４と空気との境界面で屈折し、上向きに出射する。

上側反射面２４は、以下のように規定される。
上側反射面２４と基材１０の垂線ＰＨとが交差する角度γは、第１出射面２３ａの延長線ＬＨ１と基材１０の垂線ＰＨとの交差する角度β以上となるように設定される。角度γが角度β未満であると、上側反射面２４で全反射した光のほとんどが下側反射面２２に入射しなくなる（下側反射面２２を外れる）ためである。

また、角度γを角度β以上とした場合において、上側反射面２４と隣接する第２出射面２３ｂとが接する位置（点Ｐ２）から基材１０の第１面１０ａまでの距離Ｊは、下記の式（１）の範囲に設定される。
０．７Ｓ＜Ｊ＜０．９Ｓ・・・（１）
ここで、係数Ｓ＝Ｐ×ｔａｎ（π／２−２α−ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ））
但し、
Ｐ：多面プリズム２０のピッチ
ｎ：多面プリズム２０を構成する材料の屈折率

距離Ｊが０．７Ｓ未満の場合、斜め上方から入射する光のほとんどが、上側反射面２４に対して入射角が臨界角未満の光となるため、入射した光のほとんどを下側反射面２２に全反射させることができなくなる。また、距離Ｊが０．９Ｓを超える場合、斜め上方から上側反射面２４に対して入射角が臨界角以上の光が入射しても、上側反射面２４で全反射した光のほとんどは、下側反射面２２に入射しなくなる（下側反射面２２を外れる）。これに対して、多面プリズム２０の距離Ｊを式（１）の範囲に設定した場合、斜め上方から上側反射面２４に入射する、入射角が臨界角以上の光の多くを下側反射面２２に入射させることができる。

また、角度γは、角度β以上とした場合において、下記の式（２）の範囲に設定される。
π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ））／２
＜γ＜
π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）−ａｒｃ・ｓｉｎ（ｓｉｎ（π／１２）／ｎ））／２
・・・（２）

ここで、上記の式（２）について説明する。図４は、多面プリズム２０の各部における光Ｌの光路を示す概念図である。図４（ａ）は、基準面２１に入射する光Ｌの光路を示す概念図である。図４（ｂ）は、上側反射面２４及び下側反射面２２で反射する光Ｌの光路を示す概念図である。
以下、基準面２１の垂線ＰＨ１に対して、光Ｌが０〜１５°の範囲で入射し、且つ下側反射面２２の角度αを０〜１２°とした場合に、角度γが最適となる範囲について説明する。なお、ここでは、理解を容易にするため、基準面２１の垂線ＰＨ１に対する光Ｌの入射角を、窓ガラス２の垂線に対する光Ｌの入射角とみなして説明する。

図４（ａ）に示すように、多面プリズム２０の基準面２１に対して、光Ｌが入射角Ａ（０〜１５°）で入射した場合、光Ｌは、基準面２１で屈折し、出射角（屈折角）Ｂで進行する。ここで、基材１０の屈折率を１とし、多面プリズム２０を構成する材料の屈折率をｎとすると、出射角Ｂは、ｓｉｎＢ＝ｓｉｎＡ／ｎで表される。

多面プリズム２０に入射した光Ｌは、図４（ｂ）に示すように、上側反射面２４に入射する。ここで、上側反射面２４と光Ｌとの交点ｃ１を通過する基準面２１の垂線ＰＨ２と、光Ｌとの交差する角度をＢとすると、上側反射面２４と光Ｌとが交差する角度Ｃは、Ｃ＝γ−Ｂとなる。また、上側反射面２４で反射した光Ｌと下側反射面２２との交差する角度をＤとすると、Ｄ＝γ＋Ｃで表される。なお、図４（ｂ）に示すＤは、下側反射面２２の角度αが０°の場合の角度である。

下側反射面２２の角度αが０°の場合、下側反射面２２の垂線ＰＨ３に対する光Ｌの入射角Ｅは、Ｅ＝π／２−Ｄとなる。したがって、光Ｌが入射角Ａ（０〜１５°）で入射した場合に、入射角Ｅ＝π／２−Ｄ＞ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）となるように角度γを設定すれば、下側反射面２２において、光Ｌを上向きに反射させることができる。なお、ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）は、下側反射面２２の垂線に対する臨界角である。

また、下側反射面２２の角度αが０°を超える場合、下側反射面２２の垂線ＰＨ４に対する光Ｌの入射角Ｆは、π／２−Ｄ−αとなる。したがって、光Ｌが入射角Ａ（０〜１５°）で入射した場合に、入射角Ｆ＝π／２−Ｄ−α＞ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）となるように角度γを設定すれば、下側反射面２２において、光Ｌを上向きに反射させることができる。

次に、角度γの上限及び下限について説明する。
下側反射面２２の角度αが０°を超える場合、光Ｌの入射角Ｆは、Ｆ＝π／２−Ｄ−αとなる。ここに、Ｄ＝（γ＋Ｃ）、Ｃ＝γ−Ｂを代入すると、Ｆ＝π／２−２γ＋Ｂ−αとなる。したがって、入射角Ｆ＝π／２−２γ＋Ｂ−α＞ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）となるように角度γを設定すれば、下側反射面２２において、光Ｌを上向きに反射させることができる。上述した入射角Ｆの式は、更に以下のように展開できる。
π／４−γ＋Ｂ／２−α／２＞ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）／２・・・（３）
γ＜π／４＋（ｓｉｎＡ／ｎ）／２−α／２−ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）／２・・・（４）
ここで、光Ｌの入射角Ａ（ｓｉｎＡ）を、例えば１５°（π／１２）とすると、式（４）は、以下のような式（５）で表される。
γ＜π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）−ａｒｃ・ｓｉｎ（ｓｉｎ（π／１２）／ｎ））／２・・・（５）

上記式（５）は、角度γを規定した式（２）の上限に相当する。
なお、光Ｌの入射角Ａが０°であれば、式（４）は、以下のような式（６）で表される。
γ＜π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）／２・・・（６）
一方、下側反射面２２の角度αが０°の場合、光Ｌの入射角Ｅは、Ｅ＝π／２−Ｄとなる。ここに、Ｄ＝（γ＋Ｃ）、Ｃ＝γ−Ｂを代入すると、Ｅ＝π／２−２γとなる。したがって、入射角Ｆ＝π／２−２γ＋Ｂ＞ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）となるように角度γを設定すれば、下側反射面２２において、光Ｌを上向きに反射させることができることになる。上述した入射角Ｅの式は、更に以下のように展開できる。
π／４−γ＋Ｂ／２＞ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）／２・・・（７）
γ＜π／４＋（ｓｉｎＡ／ｎ）／２−α／２−ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）／２・・・（８）

ここで、光Ｌの入射角Ａ（ｓｉｎＡ）を、例えば１５°（π／１２）とすると、式（８）は以下のような式（９）で表される。
γ＜π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）−ａｒｃ・ｓｉｎ（ｓｉｎ（π／１２）／ｎ））／２・・・（９）
また、光Ｌの入射角Ａ（ｓｉｎＡ）が０°であれば、出射角Ｂがゼロになるため、式（８）は、以下のような式（１０）で表される。
γ＞π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）／２・・・（１０）
上記式（１０）は、角度γを規定した式（２）の下限に相当する。

上述したように、下側反射面２２の角度αが０〜１２°の場合に、光Ｌの入射角Ａ（ｓｉｎＡ）が０〜１５°となる範囲において、角度γをπ／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ））／２未満とした場合、上側反射面２４に入射角が臨界角以上の光が入射しても、上側反射面２４で全反射した光のほとんどは、下側反射面２２に入射しなくなる（下側反射面２２を外れる）。また、角度γがπ／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）−ａｒｃ・ｓｉｎ（ｓｉｎ（π／１２）／ｎ））／２を超える場合、上側反射面２４に入射角が臨界角以上の光が入射しても、上側反射面２４で全反射した光は、下側反射面２２に対して臨界角未満の角度で入射する。そのため、下側反射面２２に入射した光のほとんどは、上側出射面２３に向けて全反射することなく、下側反射面２２と空気との境界面で屈折して下向き（−Ｚ方向）に出射してしまう。

これに対して、多面プリズム２０の角度γを式（２）の範囲に設定した場合、入射角Ａ（ｓｉｎＡ）が０〜１５°となる範囲で入射した光は、上側反射面２４で全反射し、そのほとんどが下側反射面２２に入射する。この光は、下側反射面２２に対して臨界角以上の入射角で入射するため、下側反射面２２に入射する光のほとんどを、上側出射面２３に向けて全反射させることができる。そのため、光制御シート１に入射した光をより多く上向きに採光することができる。なお、上側反射面２４に臨界角未満の入射角で入射した光のほとんどは、上側反射面２４と空気との境界面で屈折してほぼ室内側（＋Ｙ方向）に出射する。そのため、光が下向き（−Ｚ方向）に出射する場合に比べて、光制御シート１に入射した光を照明により有効に利用することができる。

また、多面プリズム２０の頂点Ｔから基材１０の第１面１０ａまでの距離Ｈと、多面プリズム２０が基材１０の第１面１０ａと接する底辺（基準面２１）の長さＢとの比率Ｈ／Ｂ（以下、「アスペクト比」ともいう）は、１．８〜２．２の範囲に設定される。多面プリズム２０のアスペクト比を上記範囲とすることにより、角度γを上述した適切な角度の範囲に設定可能としつつ、より多くの採光量を得ることができる。

次に、光制御シート１に対して斜め上方から入射した太陽ＳＮの光の進行方向を、図１を参照しながら説明する。
図１に示すように、太陽ＳＮから入射した光のうち、多面プリズム２０の下側反射面２２に対して、入射角が臨界角以上となる光Ｌ１は、下側反射面２２で全反射して、第１出射面２３ａ又は第２出射面２３ｂから上向きに出射する。一方、太陽ＳＮから入射した光のうち、入射角Ａ（ｓｉｎＡ）が０〜１５°となる範囲で入射した光Ｌ２は、上側反射面２４で全反射して、下側反射面２２に対して臨界角以上の入射角で入射する。この光Ｌ２は、下側反射面２２で全反射して、第１出射面２３ａ又は第２出射面２３ｂから上向きに出射する。また、多面プリズム２０の下側反射面２２に対して、入射角が臨界角未満となる光Ｌ３は、下側反射面２２と空気との境界面で屈折し、下側反射面２２から下向きに出射する。

従来の光制御シート（例えば、特許文献１）では、光Ｌ２のように、基材１０の垂線に対して小さな角度（０〜１５°）で入射する光を上向きに採光することが難しい。しかし、本実施形態の光制御シート１では、光Ｌ２を上向きに採光することができるため、より大きな採光量を得ることができる。

（多面プリズムの評価）
次に、多面プリズムの形状が相違する複数の光制御シート（実施例、比較例１〜３）を作製し、採光量の評価を行った結果について説明する。図５は、比較例１における光制御シート１Ｂの構成を説明する図である。図６は、比較例２における光制御シート１Ｃの構成を説明する図である。図７は、比較例３における光制御シート１Ｄの構成を説明する図である。図５〜図７では、上述した実施形態と同等の構成要件には同一符号を付し、異なる構成要件については、符号に続いて「Ｂ」等の記号を付している。
なお、実施例及び比較例１〜３において、多面プリズムの底辺の長さＢは同一とする。また、実施例及び比較例１〜３において、多面プリズムのＸ方向（図２参照）の長さ、多面プリズムの配列数、基材１０の大きさ、厚み等は、すべて同一とする。

（実施例）
実施例として、上述した実施形態（図１〜図３参照）の構成による多面プリズム２０を備えた光制御シート１を作製した。実施例の光制御シート１において、多面プリズムは、以下の形状に設定した。
アスペクト比（Ｈ／Ｂ）＝２
角度α＝８°
角度β＝３１．５°
角度γ＝２３°
ピッチＰ＝１００μｍ

（比較例１）
比較例１として、図５に示すように、上側反射面２４の無い形状に構成された多面プリズム２０Ｂを備えた光制御シート１Ｂを作製した。比較例１の多面プリズム２０Ｂでは、実施例の上側反射面２４の代わりに、上側出射面２５が基材１０に接している。比較例１の光制御シート１Ｂにおいて、多面プリズム２０Ｂは、以下の形状に設定した。比較例１における角度γは、上側出射面２５と基材１０の垂線ＰＨとが交差する角度である。
アスペクト比＝２．４７
角度α＝８°
角度β＝３１．５°
角度γ＝５．９７°
ピッチＰ＝１００μｍ
比較例１の光制御シート１Ｂは、多面プリズム２０Ｂのアスペクト比（Ｈ／Ｂ）において、実施形態で説明した上限値２．２を超えている。また、比較例１の光制御シート１Ｂは、角度γにおいて、実施形態の式（２）に示す下限値（π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ））／２）未満である。

（比較例２）
比較例２として、図６に示すように、上側反射面２４の無い形状に構成された多面プリズム２０Ｃを備え、且つ多面プリズム２０Ｃ間に平坦部Ｆが形成された光制御シート１Ｃを作製した。比較例２の光制御シート１Ｃにおいて、多面プリズム２０Ｃは、以下の形状に設定した。
アスペクト比（Ｈ／Ｂ）＝２．４７
角度α＝８°
角度β＝３１．５°
角度γ＝５．９７°
ピッチＰ＝１２２μｍ
比較例２の光制御シート１Ｃは、比較例１の光制御シート１Ｂにおいて、ピッチＰのみが異なる。比較例２の光制御シート１Ｃにおいて、隣接する多面プリズム２０Ｃ間には、２２μｍの平坦部Ｆが形成されている。

（比較例３）
比較例３として、図７に示すように、台形状の多面プリズム２０Ｄを備えた光制御シート１Ｄを作製した。比較例３の多面プリズム２０Ｄは、比較例１及び２と同じく、上側反射面２４の代わりに、上側出射面２５が基材１０に接している。比較例３では、台形状の上底の延長線が上側出射面２５の延長線ＬＨ１となる。比較例３の光制御シート１Ｄにおいて、多面プリズム２０Ｄは、以下の形状に設定した。
アスペクト比（Ｈ／Ｂ）＝２
角度α＝８°
角度β＝９０°
角度γ＝８°
ピッチＰ＝１００μｍ
比較例３の光制御シート１Ｄは、角度βにおいて、実施形態で説明した上限値（４０°）を超えている。また、比較例３の光制御シート１Ｄは、角度γにおいて、実施形態の式（２）に示す下限値（π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ））／２）未満である。

（評価結果）
図８は、実施例及び比較例１〜３の光制御シートにおける採光量の評価結果を説明する図である。ここでは、実施例及び比較例１〜３の光制御シートを、同一の大きさ、厚みの窓ガラスに貼り付け、窓ガラスの垂線に対する光の入射角を１５°、３０°、４５°、８０°に設定し、それぞれの角度において、水平よりも上向きに採光された光量を採光量として測定した。

図８に示す採光量の数値は、入射光の光量を１としたときに、光制御シートにおいて採光された光量の割合を示している。例えば、採光量が０．４９であれば、入射光の約５０％が水平よりも上向きに採光されたことになる。この場合、残りの０．５１の光量は、水平よりも下向きに進行したり、多面プリズムの内部で吸収されたりして、室内の照明に利用できなかった光である。このように、図８に示す採光量は、光制御シートで採光された光のうち、室内の照明に利用できる光の量を示しているため、数値が大きいほど評価が高くなる。
図８に示すように、実施例の光制御シート１は、いずれの入射角においても、大きな数値の採光量が得られた。とくに、実施例の光制御シート１は、総採光量及び最小採光量において、いずれも比較例１〜３を上回り、全体としてより大きな採光量が得られたことが確認された。

以上説明したように、本実施形態の光制御シート１は、従来の光制御シートに比べてより大きな採光量を得ることができる。とくに、本実施形態の光制御シート１は、低い高度にある太陽の光のように、基材１０の垂線に対して小さな角度（例えば、１５°〜３０°）で入射する光の多くを上向きに採光することができる。したがって、本実施形態の光制御シート１は、室内の照明に利用できる光の採光効率をより向上させることができる。

［第２実施形態］
図９は、第２実施形態の光制御シート１Ａを説明する図である。第２実施形態の光制御シート１Ａの基本的な構成は、第１実施形態の光制御シート１と同じである（図１参照）。第２実施形態の光制御シート１Ａでは、上述した第１実施形態と同等の構成要件に同一符号を付し、異なる構成要件については、符号に続いて「Ａ」の記号を付している。

第２実施形態の光制御シート１Ａは、図９に示すように、多面プリズム２０Ａの上側出射面２３Ａが１つの面により構成される点が第１実施形態と異なる。その他の構成は、第１実施形態と同じである。本実施形態においても、角度α、角度β、角度γ及びアスペクト比（Ｈ／Ｂ）は、第１実施形態と同じ範囲に設定される。
第２実施形態のように、多面プリズム２０Ａの上側出射面２３Ａを１つの面により構成した場合でも、角度α、角度β、角度γ及びアスペクト比を第１実施形態と同じ範囲に設定することにより、従来の光制御シートに比べてより大きな採光量を得ることができる。

ここまで、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形、変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載した効果に限定されない。なお、前述した実施形態及び変形形態の構成は、適宜に組み合わせることもできるが、詳細な説明は省略する。以下の説明では、第１及び第２実施形態を含めて「実施形態」という。

（変形形態）
（１）上述した実施形態では、光制御シート１に配列される各多面プリズム２０の角度α、角度β、角度γ及びアスペクト比をすべて同じとした例について説明した。これに限らず、角度α、角度β、角度γ及びアスペクト比は、先に説明した望ましい範囲内であれば、配列されるそれぞれの多面プリズム２０毎に異なってもよい。例えば、多面プリズム２０のアスペクト比を、光制御シート１が配列される方向（Ｚ方向）において、上から下に順に大きくしてもよいし、上から下に順に大きくしてもよい。その場合、多面プリズム２０を、それぞれ異なるピッチで配列してもよい。

（２）上述した実施形態では、多面プリズム２０のＺ−Ｙ平面における断面形状が、左右方向（Ｘ方向）において均等である例について説明した。これに限らず、多面プリズム２０は、左右方向の位置に応じて、Ｚ−Ｙ平面における断面形状が相違してもよい。また、多面プリズム２０は、左右方向において直線状に延在する構成に限らず、例えば、波形状であってもよい。

（３）上述した実施形態の光制御シート１において、基材１０と多面プリズム２０との間に、拡散作用を有する光学シートや、各種レンズ形状やプリズム形状が形成された他の光学シート等を配置してもよい。
（４）上述した実施形態において、光制御シート１を貼り付ける対象は、住宅、オフィスビル等の窓ガラスに限らず、自動車、船舶、航空機、鉄道車両等に用いられるガラスであってもよい。

１、１Ａ 光制御シート
１０ 基材
１０ａ 第１面
１０ｂ 第２面
２０、２０Ａ 多面プリズム
２２ 下側反射面
２３、２３Ａ 上側出射面
２３ａ 第１出射面
２３ｂ 第２出射面
２４ 上側反射面

Claims (7)

1. 第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を有するシート状の基材と、前記基材の第１面に沿ってストライプ状に設けられた複数の多面プリズムとを備え、前記基材が略鉛直に配置される光制御シートであって、
   前記多面プリズムは、
   前記基材が略鉛直に配置された状態で、入射角が臨界角以上の光を前記下側反射面の側に反射する上側反射面と、
   前記基材が略鉛直に配置された状態で、入射角が臨界角以上の前記光を上向きに反射する下側反射面と、
   前記基材が略鉛直に配置された状態で、前記下側反射面で反射された前記光を上向きに出射する上側出射面と、を備え、
   前記上側反射面及びこれと隣接する前記上側出射面は、前記上側反射面と前記多面プリズムの前記基材の垂線上における頂点との間において内側に凹状であること、
   を特徴とする光制御シート。
2. 請求項１に記載の光制御シートであって、
   前記上側出射面は、
   第１出射面及び第２出射面を備え、
   前記上側反射面及びこれと隣接する前記上側出射面は前記第１出射面であり、
   前記第１出射面及び第２出射面は、前記上側反射面と前記多面プリズムの前記基材の垂線上における頂点との間において外側に凸状であること、
   を特徴とする光制御シート。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光制御シートであって、
   前記下側反射面と前記基材の垂線との交差する角度αは、０°＜α＜１２°の範囲であること、
   を特徴とする光制御シート。
4. 請求項３に記載の光制御シートであって、
   前記上側反射面と隣接する前記上側出射面とが接する位置から前記基材の第１面までの距離Ｊは、
   係数Ｓ＝Ｐ×ｔａｎ（π／２−２α−ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ））
   但し、
   Ｐ：多面プリズムの配列ピッチ
   ｎ：多面プリズムを構成する材料の屈折率
   とした場合に、０．７Ｓ＜Ｊ＜０．９Ｓの範囲であること、
   を特徴とする光制御シート。
5. 請求項３又は請求項４に記載の光制御シートであって、
   前記上側反射面と前記基材の垂線とが交差する角度を角度γとするとき、
   前記角度γは、
   π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ））／２
   ＜γ＜
   π／４−（α＋ａｒｃ・ｓｉｎ（１／ｎ）−ａｒｃ・ｓｉｎ（ｓｉｎ（π／１２）／ｎ））／２
   の範囲であること、
   を特徴とする光制御シート。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光制御シートであって、
   前記上側出射面の延長線と前記基材の垂線とが交差する角度を角度βとするとき、
   前記角度βは、
   前記上側反射面と前記基材の第１面とが接する位置から前記基材の垂線上における前記多面プリズムの頂点までを結ぶ線分と、前記基材の垂線とが交差する角度θ以上且つ４０°以下であること、
   を特徴とする光制御シート。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光制御シートであって、
   前記多面プリズムの前記基材の垂線上における頂点から前記基材の第１面までの距離Ｈと、前記多面プリズムが前記基材の第１面と接する底辺の長さＢとの比率Ｈ／Ｂは、１．８〜２．２であること、
   を特徴とする光制御シート。
   
   

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