JP2016001628A - 光制御具 - Google Patents

Abstract

【課題】設置位置、時期、時間に依存した光学機能の低下を効果的に防止することができる光制御具を提供する。
【解決手段】光制御具５は、シート状の光制御部材１０と、光制御部材の向きを変更可能に支持する支持手段４０と、を含む。光制御部材は、当該光制御部材のシート面に沿った第１方向ｄ１に配列され、且つ、各々が第１方向と非平行であるとともに光制御部材のシート面に沿った第２方向ｄ２に延びている、複数の第１部分２０と、第１部分と第１方向に交互に配列され、且つ、各々が第２方向に延びている、複数の第２部分２５と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１部分と第２部分とが交互に配列された光制御部材を含む光制御具に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、交互に配列された第１部分と第２部分とを含む光制御部材を窓材に設けてなる光制御具または採光具が知られている。このような光制御具の光制御部材では、第１部分および第２部分との界面での反射や屈折によって、或いは、第１部分または第２部分に含まれた機能性物質に起因して、太陽光に対して所定の光学機能が発揮される。

例えば、特許文献１に開示された光制御部材のように第２部分が可視光吸収材料を含む場合には、光制御部材は、その法線方向からの光を透過する一方で法線方向から上方にある程度傾斜した方向からの可視光を遮蔽する。すなわち、この光制御部材は、直達太陽光の室内への入射を規制し、防眩の観点からの遮光機能を発揮することができる。また、第２部分が熱線吸収材料を含む場合には、光制御部材は、その法線方向から上方にある程度傾斜した方向からの太陽光に含まれる熱線を遮蔽し、遮熱機能を発揮することができる。さらに、第１部分と第２部分とが屈折率差を有する場合には、所定の方向からの太陽光の進行方向を反射によって変化させ、当該太陽光を室内の所望の方向へ取り込む採光機能を発揮することができる。

特開２００６−２２２０１１号公報

しかしながら、光制御部材と太陽との相対位置は、まず、光制御部材が設置される場所の経度や緯度、光制御部材が設置される向きに応じて、変化する。したがって、本来であれば、異なる場所に設置される光制御部材毎に、第１部分および第２部分の配置、形状、材料等を適宜設定する必要がある。しかも、光制御部材と太陽との相対位置は、時期や時間に応じても変化する。したがって、たとえ設置条件を考慮して光制御部材を設計したとしてもそれだけでは十分ではなく、光制御部材が太陽光に対して、一年を通して、さらには或る一日の日中を通してすら、予定された機能を十分に発揮し続けることはできない。

時期や時間に依らず光制御部材が太陽光に対して採光機能、遮光機能、遮熱機能等の予定された機能を発揮することができれば、照明器具や空調機器等の使用を抑制することができ、省エネルギー及びＣＯ_２の削減を図ることができる。ただし、光制御部材が時期や時間に依らず太陽光に対して所定の機能を十分に発揮するには、互いに異なる構成を有した複数の光制御部材を用意しておき、時期や時間に応じた適切な光制御部材を選択して使用する必要がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、設置位置、時期、時間に依存した光学機能の低下を効果的に防止することができる光制御具を提供することを目的とする。

本発明による光制御具は、
シート状の光制御部材と、
前記光制御部材の向きを変更可能に支持する支持手段と、を備え、
前記光制御部材は、
当該光制御部材のシート面に沿った第１方向に配列され、且つ、各々が、前記第１方向と非平行であるとともに前記光制御部材のシート面に沿った第２方向に延びている、複数の第１部分と、
前記第１部分と前記第１方向に交互に配列され、且つ、各々が前記第２方向に延びている、複数の第２部分と、を有する。

本発明による光制御具において、前記支持具は、前記第２方向と平行な直線状の軸線を中心として回動可能に前記光制御部材を支持するようにしてもよい。

本発明による光制御具において、前記支持具は、前記第１方向と平行な直線状の軸線を中心として回動可能に前記光制御部材を支持するようにしてもよい。

本発明による光制御具において、複数の光制御部材が、一方向に並べて前記支持具によって支持され、各光制御部材は、前記一方向と直交する方向に細長状に延びていてもよい。

本発明による光制御具において、前記支持具は、前記光制御部材の長手方向と平行な軸線を中心として回動可能に前記光制御部材を支持するようにしてもよい。

本発明による光制御具において、前記光制御部材の長手方向と、前記第２方向とが平行となっていてもよい。

本発明によれば、支持手段が光制御部材の向きを変更可能に支持している。したがって、設置位置、時期、時間等に応じて光制御部材の向きを調節することにより、設置位置、時期、時間に依存して光制御部材の機能が低下することを効果的に防止することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、光制御部材及び支持手段を含む光制御具を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１に示された光制御具および光制御部材の作用を説明するための図であって、光制御部材をその縦断面において示す図である。 図３は、図１に示された光制御具および光制御部材の作用を説明するための図であって、図２とは異なる向きに支持された光制御部材をその縦断面において示す図である。 図４は、図１に示された光制御具および光制御部材の作用を説明するための図であって、図２及び図３とは異なる向きに支持された光制御部材をその縦断面において示す図である。 図５は、光制御具がいわゆるブラインドとして構成された別の実施の形態を説明するための図であって、光制御部材及び支持手段を含む光制御具を模式的に示す斜視図である。 図６は、図５の光制御具のスラットを構成する光制御部材を示す部分斜視図である。 図７は、図５の光制御具の側面図である。 図８は、図７とは異なる向きに光制御部材が支持されている光制御具を示す側面図である。 図９は、図５の光制御具の一変形例を示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」はフィルムや板と呼ばれ得るような部材も含む概念である。

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

さらに、「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状（フィルム状、板状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状（フィルム状部材、板状部材）の平面と一致する面のことを指す。

図１〜図４は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、光制御具およびシート状の光制御部材を示す斜視図であり、図２〜図４は、光制御部材の縦断面において光制御具および光制御部材の機能を説明するための図である。

以下に説明する光制御具５は、面方向の広がりを持つ部材としてシート状に形成された光制御部材１０と、光制御部材１０を支持する支持手段４０と、を有している。すなわち、本実施の形態における光制御部材１０は、光制御シート、光制御フィルム或いは光制御板とも呼ばれ得る部材として形成されている。光制御部材１０は、例えば建物の採光用の開口や、当該開口に取り付けられた透明なガラス窓のような窓部材等に対面する位置に、支持手段４０によって支持される。そして、光制御部材１０は、室内に入射しようとする光、とりわけ太陽光に対して種々の光学作用を及ぼす。ここで説明する光制御具５では、支持手段４０が、光制御部材１０の向きを変更可能、言い換えると、光制御部材１０のシート面への法線方向ｎｄを変更可能となるように、当該光制御部材１０を支持している。この結果、後述するように、光制御部材１０がより効果的に機能を発揮することが可能となっている。

なお、光制御部材１０が、ガラス窓等からなる窓部材に貼り付けられ、又は、ガラス窓等からなる窓部材の一部分を構成し、又は、一対の窓材５０の間に挟み込まれて支持されるようにしてもよい。さらに、一つの開口に対して複数の光制御部材１０が設けられていても良く、さらに、複数の光制御部材１０が、互いに同一の支持手段４０によって支持されていてもよいし又は互いに別個の支持手段４０によって支持されていてもよい。

図１に示すように、光制御部材１０は、具体的な構成として、そのシート面に沿った第１方向ｄ１に配列された多数の第１部分２０と、第１方向ｄ１に沿って第１部分２０と交互に配列された多数の第２部分２５と、を有している。第１部分２０及び第２部分２５は、光制御部材１０のシート面と平行で第１方向ｄ１と非平行な第２方向ｄ２に線状に延びている。図示された例において、第１部分２０及び第２部分２５は互いに隣接して第１方向ｄ１に交互に配列されている。また、第１方向ｄ１は第２方向ｄ２に直交している。第１部分２０及び第２部分２５は、それぞれ、直線状に延びている。

図２〜図４に示すように、本実施の形態における光制御部材１０は、第１部分２０及び第２部分２５を含む光制御層３８と、光制御層３８と積層された基材層３５と、を有している。なお、本実施の形態において、基材層３５は、後述する光制御層３８の製造方法に起因して設けられているが、特に必須の構成要素ではない。したがって、一例として、単なる透明または半透明な樹脂製フィルムから形成され得る。

一方、光制御層３８は、第１部分２０及び第２部分２５に加えて、第１部分２０及び第２部分２５を支持するシート状のベース部分（ランド部）３０をさらに有している。このベース部分３０は、第１部分２０と一体的に形成されており、第１部分２０とともに本体部３３を形成している。言い換えると、光制御部材１０の光制御層３８は、複数の溝３３ａを形成された本体部３３と、本体部３３の複数の溝３３ａ内にそれぞれ形成された第２部分２５と、を有している。そして、本体部３３のうちの隣り合う溝３３ａの間の部分が、第１部分２０を画成している。

図２〜図４には、光制御部材１０の主切断面として、第１部分２０及び第２部分２５の配列方向である第１方向ｄ１及び光制御部材１０のシート面への法線方向の両方に平行となる断面にて、光制御部材１０が、示されている。図２〜図４に示すように、第２部分２５は、光制御部材１０の基材層３５側とは反対側の面の一部をなす底面２５ａと、底面２５ａから延び出た第１側面２５ｂ及び第２側面２５ｃと、を含んでいる。図示された例において、第１方向ｄ１に沿った第１側面２５ｂ及び第２側面２５ｃの離間間隔は、光制御部材１０のシート面への法線方向に沿って底面２５ａから離間するにつれて、互いに接近していき、最終的に互いに接続している。また、第１側面２５ｂ及び第２側面２５ｃは平坦面として形成されている。結果として、図示された例では、第２部分２５は、その長手方向に直交する断面において三角形形状となっており、第１部分２０は、その長手方向に直交する断面において台形形状となっている。

図示された例において、第２部分２５は、第１方向ｄ１に沿って等間隔に配置されている。また、第２部分２５は、断面形状を変化させることなく、第２方向ｄ２に延びている。さらに、光制御部材１０に含まれる多数の第２部分２５は、互いに同一に構成されている。以上の第２部分２５の構成にともない、図示された例では、光制御部材１０に含まれる第１部分２０は、第１方向ｄ１に沿って等間隔に配置され、断面形状を変化させることなく第２方向ｄ２に延び、且つ、互いに同一に構成されている。

図５に示された断面での、第２部分２５の第２方向ｄ１に沿った配列ピッチは、一例として、１ｍｍ以下とすることができ、光制御部材１０のシート面への法線方向に沿った第２部分２５の高さｈは、１ｍｍ以下とすることができる。また、光制御部材１０のシート面への法線方向に沿った光制御部材１０の厚みは、３００μ以上２ｍｍ以下とすることができる。

なお、光制御部材１０のシート面に沿った第２部分２５の幅ｗに対する、光制御部材１０のシート面への法線方向に沿った第２部分２５の高さｈの比、すなわち、ｈ／ｗで表されるアスペクト比は、光制御部材１０がその向きを変更可能に支持されることとの組み合わせにおいて後述の機能を十分に発揮し得るよう、１より大きくなっていることが好ましく、５以上であることがさらに好ましい。また、このアスペクト比は、製造の安定性を考慮して、１０以下であることが好ましい。

ただし、以上に説明した第１部分２０及び第２部分２５の構成は、単なる例示であり、例えば後述する光制御部材１０の機能を考慮して適宜変更することが可能である。一例として、第２部分２５の第１側面２５ｂを折れ面や曲面として構成してもよいし、第２部分２５の断面形状を、台形形状等の種々の形状に変更することができる。また、光制御部材１０に含まれる多数の第１部分２０の間で、形状や配列が異なるようにしてもよいし、同様に、光制御部材１０に含まれる多数の第２部分２５の間で、形状や配列が異なるようにしてもよい。

次に、第１部分２０及び第２部分２５の材料について説明する。第１部分２０及び第２部分２５の材料は、第１部分２０および第２部分２５との界面での反射や屈折によって、或いは、第１部分２０及び第２部分２５の少なくとも一方に含まれた機能性物質２８に起因して、光制御部材１０への入射光に対して何らかの機能を発揮し得るよう選択される。以下では、例示として、第１部分２０が透明または半透明となっている例について説明する。

まず、第１部分２０は、透明または半透明として、好ましくは可視光透過率が５０％以上、より好ましくは可視光透過率が７０％以上となる材料を用いて形成され得る。また、本実施の形態において、ベース部分３０は第１部分２０と同一の材料を用いて第１部分２０と一体的に形成されている。第１部分２０及びベース部分３０をなす本体部３３に用いられる材料として、例えば、樹脂材料、とりわけ電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等が挙げられる。

なお、本明細書における可視光透過率は、測定対象となる部位をなすようになる材料を東洋紡績製ＰＥＴフィルム（品番:コスモシャインＡ４３００、厚さ１００μｍ)の上に膜厚１μｍで成膜し、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。同様に、後述する熱線透過率は、測定対象となる部位をなすようになる材料を東洋紡績製ＰＥＴフィルム（品番:コスモシャインＡ４３００、厚さ１００μｍ)の上に膜厚１μｍで成膜し、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。

次に、第２部分２５に用いられる材料について説明する。第２部分２５は、図２〜図４に示すように、主部２６と、バインダーとして機能する主部２６中に分散された機能性物質２８と、を有するようにすることができる。

主部２６に用いられる材料として、例えば、樹脂材料、とりわけ電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等が挙げられる。なお、主部２６の屈折率を、第１部分２０をなす材料の屈折率と異なるようにしてもよい。この場合、第１部分２０と第２部分２５との界面が、屈折率差を有して光を反射する反射面として機能し、光制御部材１０が後述するように採光機能を発揮することができる。

次に、機能性物質２８としては、特定波長域の光、例えば可視光を吸収する機能を有した顔料や染料等の色素、可視光内のさらに特定波長域の光を吸収する機能を有した顔料や染料等の色素、熱線を吸収する機能を有した物質、紫外線を吸収する機能を有した物質を用いることができる。なお、本明細書において、「可視光」及び「熱線」とは、それぞれ、可視光または熱線として一般的に定義される波長領域の光をいう。具体的には、本明細書において、「可視光」は、波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内となる光とする。また、本明細書において、「熱線」は、可視光よりも長波長となる赤外光または赤外光線であって、具体的には、温度上昇に大きな影響を与え得る９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲内となる光とする。

可視光を吸収する機能を有した物質としては、カーボンブラックやチタンブラック等の黒色顔料を例示することができる。このような色素を機能性物質２８として第２部分２５が含む場合、光制御部材１０が遮光機能を発揮することができる。可視光内のさらに特定波長域の光を吸収する機能を有した色素を機能性物質２８として第２部分２５が含む場合、光制御部材１０が第２部分２５に起因して色味を有することになり、光制御部材１０自体の意匠性を向上させることができる。

熱線を吸収する機能を有した機能性物質２８として、赤外光領域に吸収特性を有し且つ可視光領域に透過特性を有する粒状物を用いることができる。例えば、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、六ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、酸化タングステン、六ホウ化セリウム、無水アンチモン酸亜鉛および硫化銅またはそれらの混合物のナノ粒子等を、熱線吸収性を有した機能性物質２８として、用いることができる。熱線吸収性を有した機能性物質２８を第２部分２５が含む場合、光制御部材１０が遮熱機能を発揮することができる。

その他の例として、第２部分２５が、燐光を発する蓄光物質を機能性物質２８として含有していてもよい。蓄光物質は、太陽光や電灯などの光エネルギーを吸収及び蓄積し、蓄光物質への光エネルギーの照射が終了した後においても、それまでに蓄積した光を放出して発光する性質を有している。したがって、光を吸収および蓄積した蓄光物質を含有した第２部分２５は、その後、暗闇において発光体として機能することができる。

なお、以上においては、第２部分２５が機能性物質２８を含有している例を説明したが、この例に限られない。第２部分２５が機能性物質２８を含有していなくてもよい。また、第２部分２５に代えて、第１部分２０が機能性物質２８を含有するようにしてもよい。さらに、第２部分２５に加えて、第１部分２０が第２部分２５と同一または異なる機能性物質２８を含有するようにしてもよい。

以上のような構成からなる、シート状の光制御部材１０は次のようにして製造され得る。まず、第１部分２０及びベース部分３０をなす本体部３３を、例えば、電子線、紫外線等の電離放射線の照射により硬化する特徴を有したエポキシアクリレート等の樹脂材料を用いて、作製する。具体的には、本体部３３の溝３３ａの構成（配置、形状等）に対応した凸部を有した型ロール、言い換えると、第１部分２０の構成（配置、形状等）に対応した凹部を有した型ロールを準備する。当該型ロールとニップロールとの間に基材層３５をなすようになるシートを送り込み、該シートの送り込みに合わせて、樹脂材料を型ロールと基材層３５との間に供給する。その後、基材層３５上に供給された未硬化状態で液状の樹脂材料が型ロールの凹部に充填されるように、型ロールおよびニップロールで該光樹脂材料を押圧する。このとき、型ロールの凹部の深さより厚くなるように、すなわち、型ロールと基材層３５とが接触しないように、樹脂材料を基材層３５上に供給しておくことによって、上述したベース部分（ランド部）３０が、第１部分２０と一体的に樹脂材料から形成されるようになる。以上のようにして基材層３５と型ロールとの間に未硬化で液状の樹脂材料を充填した後、光を照射して該樹脂材料を硬化（固化）させることによって基材層３５上に本体部３３を形成することができる。

次に、硬化することによって主部２６をなすようになる樹脂材料と、機能性物質２８と、を含んだ未硬化で液状の組成物を用いて第２部分２５を作製する。硬化することによって主部２６をなすようになる樹脂材料として、電離放射線により硬化する特徴を有したウレタンアクリレート等の樹脂材料を用いることができる。まず、先に形成された本体部３３上に組成物を供給する。その後、隣り合う第１部分２０の間の形成された溝３３ａ、すなわち、型ロールの凸部に対応していた部分の内部に、ドクターブレードを用いながら、組成物を充填しつつ、該溝３３ａ外に溢出した余剰分の組成物を掻き落としていく。その後、第１部分２０の間の組成物に電離放射線を照射して硬化させることにより、第２部分２５が形成される。これにより、基材層３５、並びに、基材層３５上に設けられたベース部分３０と、ベース部分３０上に設けられた第１部分２０及び第２部分２５と、を有した光制御部材１０が作製される。

次に、支持手段４０について説明する。上述したように、支持手段４０は、光制御部材１０の向きを変更可能、言い換えると、光制御部材１０のシート面への法線方向ｎｄを変更可能となるように、当該光制御部材１０を支持している。図示された例において、支持手段４０は、第１部分２０及び第２部分２５の長手方向となる第２方向ｄ２が、水平方向に延びるようにして、光制御部材１０を支持している。そして、支持手段４０は、第２方向ｄ２と平行な軸線を中心として回動可能に光制御部材１０を支持している。

具体的な構成として、支持手段４０は、光制御部材１０に接続された支持軸部材４４と、支持軸部材４４を駆動可能な駆動装置４２と、を有している。支持軸部材４４は、第２方向ｄ２に延びており、駆動装置４２は、第２方向ｄ２と平行な支持軸部材４４の軸線方向を中心として支持軸部材４４を回転させることができる。

ただし、ここで説明した例に限れられず、支持手段４０が、図１に二点鎖線で示すように、第１方向ｄ１に延びる支持軸部材４４と、支持軸部材４４をその軸線方向に沿って回転駆動可能な駆動装置４２と、を有するようにして、光制御部材１０における第１方向ｄ１と平行な軸線を中心として回動可能に光制御部材１０を支持していてもよい。さらに、光制御部材１０が、第１方向ｄ１と平行な軸線を中心として回動可能、且つ、第２方向ｄ２と平行な軸線を中心としても回動可能となるよう、光制御部材１０が支持手段４０によって支持されるようにしてもよい。この際、第１方向ｄ１と平行な軸線を中心とした光制御部材１０の回動動作と、第２方向ｄ２と平行な軸線を中心とした光制御部材１０の回動動作とが独立して制御されるようにしてもよい。

次に、以上に説明した本実施の形態の光制御具５及び光制御部材１０の作用について説明する。まず、図２を参照して、光制御部材１０の第１部分２０及び第２部分２５そのものによって奏される作用効果について説明する。その後、光制御部材１０の向きを支持手段４０によって調整し得ることに起因した光制御具５の作用効果について説明する。

図２の状態において、光制御部材１０のシート面が鉛直方向に延びるよう、光制御部材１０は支持手段４０によって支持されている。すなわち、光制御部材１０における第１方向ｄ１が鉛直方向に延び、このため、第１部分２０及び第２部分２５が鉛直方向に交互に配列されている。図２に示すように、太陽光が降り注ぐ日中において、光制御部材１０のシート面への法線方向に対して上方に大きく傾斜した方向から光制御部材１０に入射する太陽光Ｌ２１，Ｌ２２は、光制御部材１０の第１部分２０に入射すると、その後、第２部分２５へ向かう。

第２部分２５の主部２６をなす材料と、第１部分２０をなす材料が屈折率差を有している場合、図２に示すように、光制御部材１０に入射して第２部分２５に向かう太陽光の一部Ｌ２１は、第１部分２０と第２部分２５との界面にて反射する。とりわけ、第２部分２５の主部２６が、第１部分２０よりも低い屈折率の材料を用いて形成されている場合には、入射角度にも依存するが、光制御部材１０に入射して第２部分２５に向かう太陽光Ｌ２２は第１部分２０と第２部分２５との界面にて全反射する。そして、図２に示すように、第１部分２０と第２部分２５との界面で反射した太陽光Ｌ２１は、室内の上方の領域に跳ね上げられるようになる。この結果、光制御部材１０を介した採光は、窓材５０が設置された位置から離間した室内の奥側の領域まで太陽光Ｌ２１を導くことができる。すなわち、光制御部材１０は、優れた採光機能を発揮することができる。光制御部材１０が採光機能を十分に発揮することができれば、室内灯具の使用を抑制することができ、省エネルギー及びＣＯ_２の削減を図ることができる。

次に、第２部分２５が、機能性物質２８を含む場合について説明する。機能性物質２８が可視光を吸収する機能を有している場合、図２の示すように、第２部分２５内に入射した太陽光Ｌ２２のうちの可視光の多くが、機能性物質２８の可視光吸収性に起因して、第２部分２５に吸収される。したがって、太陽からの可視光が、進行方向を変化させることなくそのまま室内に入射することを効果的に回避することができる。すなわち、防眩の観点から、室内への直達光を規制する遮光機能を発揮し、室内の人が眩しく感じることを防止することができる。また、機能性物質２８が熱線を吸収する機能を有している場合、図２の示すように、第２部分２５内に入射した太陽光Ｌ２２のうちの熱線の多くが、機能性物質２８の熱線吸収性に起因して、第２部分２５に吸収される。したがって、太陽からの熱線が室内に入射することを効果的に回避することができ、遮熱機能を発揮することができる。

以上のようにして、光制御部材１０は、光制御部材１０に入射する太陽光に対して、種々の有用な機能を発揮することができる。とりわけ、光制御部材１０が、例示した採光機能、遮光機能、遮熱機能を有効に発揮することができれば、空調機器や灯具等の電化製品の使用量を抑制することが可能となり、省エネルギー及びＣＯ_２の削減を図ることができる。

ところで、光制御部材１０によって発揮される種々の機能は、第１部分２０及び第２部分２５の構成に依存して、光制御部材１０のシート面への法線方向ｎｄに対して所定の範囲内の角度だけ上方に傾斜した光に対してのみ有効に発揮される。その一方で、太陽の高度は、一日中変化し続け、また、同時刻であっても日が異なれば変化する。具体的には、一日の中で太陽は正午に最も高い高度に到達し、また、一年の中で太陽は、夏至に最も高い高度に到達する。さらに、光制御部材１０が設置される場所の緯度に応じても、太陽の高度は変化する。

この結果、図２に二点鎖線で示す光Ｌ２３の進行方向から、主として太陽光が入射してくる時期または時間帯も生じる。光制御部材１０は、この光Ｌ２３に対して上述した採光機能を発揮することができない。また、第１部分２０を介すことなく第２部分２５へ直接入射する光を除くと、光制御部材１０は、この光Ｌ２３に対して上述した遮光機能及び遮熱機能を発揮することもできない。

一方、ここで説明した光制御具５では、支持手段４０によってシート状の光制御部材１０の向きを変更することができる。とりわけ、図１に示された支持手段４０は、第２方向ｄ２に平行な軸線を中心として光制御部材１０を回動させることができる。そして、図３に示すように光制御部材１０の向きを調整することにより、図２の光Ｌ２３と同様の方向から光制御部材１０に向かう太陽光に対して、上述した採光機能、遮熱機能および遮光機能を効果的に発揮することが可能となる。また、室内に太陽光をそのまま取り込みたい場合、すなわち、光制御部材１０による機能を及ぼすことなく太陽光をそのまま取り込みたい場合には、図４に示すように、光制御部材１０の向きを調節することにより、太陽光が、第２部分２５に入射することなく、光制御部材１０を透過することが可能となる。

このように、太陽の位置に応じて光制御部材１０の向きを調節することが可能である場合、図２〜図４に示されたシート状の光制御部材１０のシート面への法線方向ｎｄと第１方向ｄ１との両方に変更な面内における第２部分２５のアスペクト比（ｈ／ｗ）を大きく設定することが有効となる。アスペクト比（ｈ／ｗ）を大きく設定すると、法線方向ｎｄ近傍の方向に進む光の透過率を大きく確保しながら、法線方向ｎｄに対して傾斜した方向からの光に対して期待した光学機能を極めて効果的に発揮することができる。すなわち、法線方向ｎｄから観察した場合における光制御部材１０の透明性を大幅に改善しながら、光制御部材１０が予定した機能をより効果的に発揮することを可能にすることができる。

ただし、光制御部材１０の向きが一定である場合には、所定の高度に位置する太陽からの光に対しては予定した機能が発揮されるが、所定の高度以外に位置する太陽からの光に対しては意図しない機能が発揮されるようになる、といった不具合が生じる。単純に第２部分２５のアスペクト比を大きく設定するとこの傾向が強まって、不具合も顕著となる。一方、本実施の形態では光制御部材１０の向きが調整可能であることから、所定の高度以外に位置する太陽光に対して意図しない機能を発揮してしまうことを回避することが可能となるだけでなく、光制御部材１０の向きを調節することで当該光に対しても予定された機能を発揮することが可能となる。

なお、図１に二点鎖線で示すように、第１方向ｄ１と平行な軸線を中心として光制御部材１０が回動可能に支持手段４０によって支持されている場合、水平方向において、光制御部材１０が正面から太陽光を受けることが可能となる。この場合、光制御部材１０の受光面積が増え、加えて、例えば第１部分２０及び第２部分２５の界面への入射角度の変化を抑制することが可能となる。したがって、支持手段４０が、第１方向ｄ１と平行な軸線を中心として回動可能に光制御部材１０を支持する場合にも、程度の差があるものの、第２方向ｄ２と平行な軸線を中心として回動可能に光制御部材１０を支持する場合と同様の作用効果を確保することができる。

以上のような本実施の形態においては、支持手段４０が光制御部材１０の向きを変更可能に支持している。したがって、設置位置、時期、時間等に応じて光制御部材１０の向きを調整することにより、時期や時間に依らず光制御部材１０が太陽光に対して採光機能、遮光機能、遮熱機能等の予定された機能を発揮することができる。すなわち、単一の光制御部材１０が、予定された機能を極めて効果的に発揮することができ、複数の光制御部材を用意すること、並びに、用意された複数の光制御部材から最適な光制御部材を選択して設置する必要性を排除することが可能となり、コスト面および使用時における利便性において優れる。また、光制御部材１０が太陽光に対して予定された機能を効果的に発揮することができるので、照明器具や空調機器等の使用を抑制することができ、省エネルギー及びＣＯ_２の削減を図ることができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施の形態において、光制御部材１０の第２方向ｄ２が水平方向と平行になる例について説明したが、これに限られない。例えば、光制御部材１０の第２方向ｄ２が、水平方向と非平行であってもよいし、さらには、水平方向に対して直交するようにしてもよい。

また、光制御部材１０が、第１部分２０及び第２部分２５に加えて、種々の機能を期待された機能層をさらに有するようにしてもよい。例えば、光制御部材１０が、最も室内側となる層として、耐擦傷性を有したハードコート層をさらに有するようにしてもよい。

次に、主として図５〜図９を参照して、上述した実施の形態とは別の実施の形態となる第２の実施の形態について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

図５に示すように、光制御具５５は、一方向に配列された多数の光制御部材６０と、光制御部材６０の向きを変更可能に支持する支持手段６５と、を有している。第２の実施の形態において、光制御具５５は、いわゆるブラインドとして形成されている。図７〜図９に示すように、光制御具５５は、採光窓９１に対面する位置に配置される。光制御部材６０は、スラットまたは羽根板とも呼ばれ、上下方向と非平行な方向に細長く延びる薄板状の部材として形成されている。光制御部材６０は、支持手段６５によって、その向きが可変となるように支持されている。光制御部材６０の向きを調整することによって、採光窓９１に対面する位置に配置された光制御具５５は、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができ、とりわけ、ブラインドの形態を取った光制御具５５によれば、光制御部材６０の向きの変化量、言い換えると、薄板状の光制御部材６０の板面への法線方向が移動可能な角度範囲を大きく確保することができ、この点において、上述した作用効果をより効果的に発揮することができると言える。以下、図５〜図９に示された光制御具５５についてさらに詳細に説明する。

第２の実施の形態において、光制御具５５に含まれる光制御部材６０は、鉛直方向に並べられるとともに、各光制御部材６０は水平方向に延びている。光制御具５５は、壁への取付具となる取付ボックス６９と、取付ボックス６９から垂下し且つ鉛直方向に間隔をあけて多数の光制御部材６０を支持するラダーコード６６と、光制御部材６０を引き上げるための昇降コード６７と、ラダーコード６６及び昇降コード６７に連結された操作グリップ６８と、を有している。

ラダーコード６６は、第２の実施の形態における支持手段６５をなしている。本実施の形態において、ラダーコード６６は、光制御具５５に含まれるすべての光制御部材６０の概ね平行となるよう、光制御部材６０の向きを制御する。そして、操作グリップ６８を介してラダーコード６６を操作することにより、光制御部材６０の向きを調節することができる。このとき、細長状の各光制御部材６０は、その長手方向と平行な軸線を中心として回動するように、向きを変更するようになる。

一方、操作グリップ６８を介して昇降コード６７を操作することにより、下方側の光制御部材６０から順に鉛直方向における間隔を狭めるようにして、多数の光制御部材６０を引き上げることができる。この際、多数の光制御部材６０の少なくとも一部が取付ボックス６９内に収容され、且つ、採光窓９１が室内に露出する。同様に、操作グリップ６８を介して昇降コード６７を操作することにより、上方に集められた光制御部材６０を、採光窓９１に対面する位置に下げることができる。

第２の実施の形態における光制御具５５において、取付ボックス６９、操作グリップ６８、ラダーコード６６，昇降コード６７、並びに、操作グリップ６８を介してラダーコード６６及び昇降コード６７を操作する機構は、広く市販されているブラインドに適用されている既知の種々の構成を採用することができる。

第２の実施の形態における光制御部材６０は、図６に示すように、若干湾曲した薄板状に形成されている。また、第２の実施の形態において、各光制御部材６０は、細長状に形成されている。第２の実施の形態における光制御部材６０は、湾曲していること及びその外輪郭において上述した実施の形態における光制御部材１０と異なっており、その他の点において上述した実施の形態における光制御部材１０と同様に構成され得る。なお、第２の実施の形態において、光制御部材６０は、湾曲している必要はなく、上述した実施の形態と同様に、平板状に形成されていてもよい。

したがって、第２の実施の形態における光制御部材６０は、上述した実施の形態の光制御部材１０と同様に、複数の第１部分２０と複数の第２部分２５と、を有している。図６に示すように、複数の第１部分２０は、光制御部材６０のシート面に沿った第１方向ｄ１に配列され、且つ、各第１部分２０は、第１方向ｄ１と非平行であるとともに光制御部材６０のシート面に沿った第２方向ｄ２に延びるようにしてもよい。また、第２部分２５は、第１部分２０と第１方向ｄ１に交互に配列され、且つ、各第２部分２５は第２方向ｄ２に延びるようにしてもよい。なお、第１方向ｄ２は、光制御部材６０の湾曲したシート面に沿って、曲線状に延びる方向となっている。図６に示された例では、この曲線状の方向ｄ１に沿って、第１部分２０及び第２部分２５が、交互に配列されている。また、図６に示された光制御部材６０は、基材層３５と、基材層３５上に支持された光制御層３８と、を有している。そして、光制御層３８は、本体部３３と、本体部３３の溝３３ａ内に形成された第２部分２５と、を有し、本体部３３は、ベース部３０と、ベース部３０上に支持された第１部分２０と、を有している。

そして、支持手段６５としてのラダーコード６６は、図６に矢印Ａ１で示すように、第２方向ｄ１に細長く延びる各光制御部材６０を、第２方向ｄ２と平行な軸線を中心として回動可能に支持している。すなわち、第２の実施の形態における光制御具５５では、第１実施の形態における光制御部材１０を第１方向に沿って分割してなる分割片を一方向（図示された例では上下方向）に配列し、且つ、各光制御部材１０の分割片を第２方向ｄ２と平行な軸線を中心として回動可能にラダーコード６６によって支持している。

このため、図７に示すように、光制御部材６０のシート面が概ね鉛直方向に延びる場合には、上述した実施の形態において図２を参照して説明したように、光制御具５５は、所定の方向からの太陽光に対し、光制御部材６０に期待されている種々の機能、一例として採光機能、遮光機能、遮熱機能等を太陽光に対して発揮することができる。また、太陽の高度が変化した場合には、支持手段６５としてのラダーコード６６を用いて光制御具５５に含まれるすべての光制御部材６０の向きを変化させることにより、高度を変化させた太陽からの光に対して、光制御具５５が効果的に予定された機能を発揮することができる。すなわち、第２の実施の形態によっても、上述した実施の形態と同様に、設置位置、時期、時間等に応じて光制御部材６０の向きを調整することにより、時期や時間に依らず、光制御具５５に含まれる光制御部材６０が太陽光に対して採光機能、遮光機能、遮熱機能等の予定された機能を発揮することができる。

加えて第２の実施の形態では、光制御部材６０は第２方向ｄ２に長細く延び、第１方向における寸法は小さくなっている。したがって、第２方向ｄ２と平行な軸線を中心として光制御部材６０を回動させとしても、光制御部材６０の配列方向および第２方向ｄ２の両方に直交する方向における光制御具５５の寸法、すなわち図７〜８における採光窓９１の法線方向における光制御具５５の寸法を小さく維持することができる。これにともなって、支持手段６５を用いて光制御部材６０の向きを広い角度範囲内で制約を受けることなくより自由に調整することも可能となる。したがって、第２の実施の形態によれば、時期や時間に依らず、光制御具５５に含まれる光制御部材６０が太陽光に対して採光機能、遮光機能、遮熱機能等の予定された機能をより効果的に発揮することが可能となる。

また、図７に示された状態において、すなわちスラットをなす光制御部材６０が全閉している状態において、配列方向に隣り合う二つの光制御部材６０は、配列方向において一部重なり合っている。このため、太陽光が、隣り合う二つの光制御部材６０の間を、当該二つの光制御部材６０から所定の機能を発揮されることなく、進むことを防止することができる。

一方、室内に太陽光をそのまま取り込みたい場合、すなわち、光制御部材１０による機能を及ぼすことなく太陽光をそのまま取り込みたい場合には、図８に示すように光制御部材６０の向きを調節して、配列方向に隣り合う二つの光制御部材６０の間を太陽光Ｌ８１が通過するようにすればよい。このような方法によれば、太陽光が光制御部材６０の第１部分２０を透過する場合と比較して、より高い透過率にて太陽光を室内に取り込むことが可能となる。また、第２部分２５が可視光遮光性を有した機能性物質２８を含有している場合、図８に示された状態において、太陽光を取り込みながら、採光窓９１の法線方向からの覗き込みを防止することも可能となる。

なお、上述した第２の実施の形態に対しても様々な変更を加えることが可能である。例えば、第２の実施の形態において、光制御部材６０の第２方向ｄ２が水平方向と平行になる例について説明したが、これに限られない。例えば、光制御部材６０の第２方向ｄ２が、水平方向と非平行であってもよいし、さらには、鉛直方向と平行に延びるようにしてもよい。例えば、細長状の光制御部材６０が鉛直方向に延びるようにして、水平方向に沿った一方向に配列されるようにしてもよい。

また、光制御部材６０が、第１部分２０及び第２部分２５に加えて、種々の機能を期待された機能層をさらに有するようにしてもよい。例えば、光制御部材１０が、最も室内側となる層として、耐擦傷性を有したハードコート層をさらに有するようにしてもよい。

さらに、第２の実施の形態において、光制御具５５に含まれるすべての光制御部材６０の向きが、平行となるようにして、一括して支持手段６５としてのラダーコード６６によって操作される例を示した。しかしながら、図９に示すように、光制御具５５に含まれる一部の光制御部材６０の向きと、他の光制御部材６０の向きとが、別々のラダーコードによって操作されることにより、独立して調節されるようにしてもよい。

５ 光制御具
１０ 光制御部材
２０ 第１部分
２５ 第２部分
２６ 主部
２８ 機能性粒状物
３０ ベース部分、ランド部
３３ 本体部
３３ａ 溝
３５ 基材層
４０ 支持手段
４２ 駆動装置
４４ 支持軸部材
５５ 光制御具
６０ 光制御部材
６５ 支持手段
６６ ラダーコード
６７ 昇降コード
６８ 操作グリップ
６９ 取付ボックス
９１ 採光窓

Claims (6)

1. シート状の光制御部材と、
   前記光制御部材の向きを変更可能に支持する支持手段と、を備え、
   前記光制御部材は、
   当該光制御部材のシート面に沿った第１方向に配列され、且つ、各々が、前記第１方向と非平行であるとともに前記光制御部材のシート面に沿った第２方向に延びている、複数の第１部分と、
   前記第１部分と前記第１方向に交互に配列され、且つ、各々が前記第２方向に延びている、複数の第２部分と、を有する、光制御具。
2. 前記支持具は、前記第２方向と平行な軸線を中心として回動可能に前記光制御部材を支持する、請求項１に記載の光制御具。
3. 前記支持具は、前記第１方向と平行な軸線を中心として回動可能に前記光制御部材を支持する、請求項１または２に記載の光制御具。
4. 複数の光制御部材が、一方向に並べて前記支持具によって支持され、
   各光制御部材は、前記一方向と直交する方向に細長状に延びている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光制御具。
5. 前記支持具は、前記光制御部材の長手方向と平行な軸線を中心として回動可能に前記光制御部材を支持する、請求項４に記載の光制御具。
6. 前記光制御部材の長手方向と、前記第２方向とが平行となっている、請求項４または５に記載の光制御具。

Images