JP2016037765A - 光制御装置及び光制御装置の設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光の進行方向及び透過光量を調整可能であって取扱性にも優れた光制御装置を提供する。【解決手段】光制御装置１は、入射角度に応じて進行方向を調整して光を透過させる偏向層１０と、互いに対して相対移動可能な第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０と、を備える。第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の両方を透過する光の透過率は、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の相対位置に応じて変化する。【選択図】図５

Description

本発明は、透過させる光の向き及び光量を調整可能な光制御装置に関する。また、本発明は、この光制御装置の設置方法に関する。

例えば、建物の窓ガラスに貼り付けられて、建物に取り込まれる外光の進行方向を調整する偏向シートが知られている。例えば特許文献１には、太陽光の入射方向に応じて太陽光を透過させる向きを調整するいわゆるルーバーシートが開示されている。ルーバーシートには、水平方向に延びる複数の反射機能面が鉛直方向に並べられている。ルーバーシートは、夏季の高い高度の太陽から降り注ぐ太陽光を反射機能面で反射して天井に向かわせ室内の防眩を図る一方で、冬季の低い高度の太陽から降り注ぐ太陽光を進行方向を維持したまま透過させて室内の明るさを確保する。

このように、ルーバーシートに代表される偏向シートは、室内に取り込まれる光の出射方向を調整して防眩機能を発揮する。ただし、偏向シートは、室内に取り込まれる光の光量を調整する調光機能や室外からの観察を遮る遮蔽機能が充分ではない。通常は、窓ガラスを覆うようにカーテンやブラインドをさらに設置して、採光される光の光量を調整したり遮蔽したりしている。

特開２０１０−２５９４０６号公報

しかしながら、窓に偏向シートとは別途にカーテンやブラインドを設置するのは煩わしい。とりわけ、作業スペースの確保が困難な場所においては、カーテンやブラインドを設置するのに非常に手間がかかる。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、透過させる光の向き及び光量を調整可能であって取扱性にも優れた光制御装置を提供することを目的とする。また、本発明は、この光制御装置を設置する方法を提供する。

本発明による光制御装置は、第１調光制御パネルと、前記第１調光制御パネルに少なくとも部分的に対面する位置に配置され且つ前記第１調光制御パネルに対して相対移動可能な第２調光制御パネルと、を備え、前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの両方を透過する光の透過率は、前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの相対位置に応じて変化し、入射角度に応じて進行方向を調整して光を透過させる偏向層が設けられている。

本発明による光制御装置において、前記偏向層と、前記第１調光制御パネルと、前記第２調光制御パネルとは、この順で並んでいてもよい。

本発明による光制御装置において、前記第１調光制御パネルのパネル面に沿った長手方向を有し、且つ、前記長手方向と交差すると共に当該第１調光制御パネルのパネル面に沿った配列方向に配列された複数の反射機能面が、前記偏向層に形成されていてもよい。

本発明による光制御装置において、前記第１調光制御パネルは、透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第１領域及び第２領域を含む第１光制御シートを有し、前記第２調光制御パネルは、可視光波長域の透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第３領域及び第４領域を含む第２光制御シート有してもよい。

本発明による光制御装置において、前記第１調光制御パネルは、前記第１光制御シート、第１偏光板、及び、第１透明支持板を、前記第２調光制御パネルに近接する側からこの順番で有し、前記第１調光制御パネルの前記第１光制御シートは、前記第１領域と前記第２領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムであり、前記第２調光制御パネルは、前記第２光制御シート、第２偏光板、及び、第２透明支持板を、前記第１調光制御パネルに近接する側からこの順番で有し、前記第２調光制御パネルの前記第２光制御シートは、前記第３領域と前記第４領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムであってもよい。

本発明による光制御装置において、前記第１光制御シートに含まれる前記第１領域及び前記第２領域が繰り返し配列された方向は、前記偏向層に含まれる前記反射機能面の配列方向に沿っていてもよい。

本発明による光制御装置の設置方法は、前記いずれかの特徴をもつ光制御装置を、２つの空間を区画する区画部材に設置する工程を備える。

本発明による光制御装置の設置方法において、前記光制御装置は、前記偏向層が積層された前記第１調光制御パネルと、前記第２調光制御パネルとを、互いに相対移動可能に保持するフレームを有し、前記設置する工程において、前記フレームを前記区画部材に設けられた開口に嵌め込んでもよい。

本発明によれば、第１調光制御パネルと第２調光制御パネルとの相対位置に応じて透過する光の光量を調整し、偏向層によって光の進行方向を調整することができる。このため、別途にカーテンやブラインドのような調光乃至遮蔽部材を設置する必要がない。これらの結果、本発明によれば、光の進行方向及び透過光量を調整可能であって取扱性にも優れた光制御装置が提供される。

光制御装置を示す断面斜視図。 図１に示す光制御装置を壁に設置した状態を室内からみた図。 図１に示す光制御装置の偏向層及び第１調光制御パネルを示す断面図。 図１に示す光制御装置の第２調光制御パネルを示す断面図。 第１調光制御パネルと第２調光制御パネルとの相対位置に応じて透過する光の光量が変化する機能を説明するための断面図。 図５に示す状態から第１調光制御パネルと第２調光制御パネルとの相対位置を変化させた状態を示す断面図。 第１、第２光制御シートをなす位相差フィルムの層構成を説明するための断面図。 図５に示す状態の光制御装置の作用を説明するための断面図。 図６に示す状態の光制御装置を示す背面図。 図９に示す状態の光制御装置の作用を説明するための断面図。 調光制御パネルの領域分割に関する一変形例を示す平面図。

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。図１〜図１０は本発明による一実施の形態およびその変形例を説明するための図である。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。

なお、本明細書において、「パネル」、「板」、「シート」、「フィルム」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、「パネル」は、板、シート、フィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、一例として、「調光制御パネル」は、「調光制御板」、「調光制御シート」、「調光制御フィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。

また、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」等の用語や長さや角度の値等については、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。

図１に示すように、光制御装置１は、互いに対向して配置された第１調光制御パネル２０及びカバーパネル４０を含んでいる。第１調光制御パネル２０とカバーパネル４０との間には、第２調光制御パネル３０が配置され、第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０及びカバーパネル４０に対して相対移動可能になっている。第１調光制御パネル２０の第２調光制御パネル３０とは反対側を向く面には、偏向層１０が積層されている。そして、第１調光制御パネル２０、第２調光制御パネル３０及びカバーパネル４０の周りをフレーム２が取り囲んで、これらを保持している。

図１に示す光制御装置１は、２つの空間Ｓ１、Ｓ２を区画する区画部材１００に設置され得る。図２に、室外Ｓ１と室内Ｓ２とを区画する壁１００に設置した例を示す。光制御装置１を壁１００に設置した状態を室内Ｓ２側からみた図を示す。図２に示す例では、光制御装置１は、壁１００に設けられた開口１０１に嵌め込まれている。光制御装置１は、偏向層１０によって、室外Ｓ１から入射する外光を室内Ｓ２に透過させる向きを調整する。また、第１調光制御パネル２０と第２調光制御パネル３０との相対位置に依存して、室外Ｓ１から室内Ｓ２に透過させる外光の光量を調整する。つまり、光制御装置１によれば、外光を室外Ｓ１から取り込んで室内Ｓ１に透過させる光の向き及び光量を調整することが可能となる。

図１に示すように、第１調光制御パネル２０及びカバーパネル４０は、互いに平行となるように、フレーム２に保持されている。そして、第１調光制御パネル２０とカバーパネル４０との間に、第２調光制御パネル３０が保持されている。第２調光制御パネル３０は、少なくとも部分的に第１調光制御パネル２０と対面しており、第２調光制御パネル３０のパネル面は、第１調光制御パネル２０のパネル面と平行になっている。なお、本明細書において、「パネル面（板面、シート面）」とは、対象となるパネル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板状部材の平面方向と一致する面のことを指す。

本実施の形態では、第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０のパネル面に沿った第１方向ｄ１に沿ってフレーム２内で第１調光制御パネル２０に対して相対移動可能になっている。図１及び図２に示す第１方向ｄ１は、鉛直方向に平行である。図２に示すように、フレーム２及びカバーパネル４０の各々に第１方向ｄ１に沿って延びる長孔２ａ、４０ａが形成されている。つまみ３が、各長孔２ａ、４０ａを貫通して第２調光制御パネル３０に取り付けられている。つまみ３を第１方向ｄ１に沿って移動させることにより、つまみ３に固定された第２調光制御パネル３０を第１方向ｄ１に沿って移動させることができる。なお、第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０とカバーパネル４０との間で適度な保持力で挟持されている。このことから、第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０に対して相対移動可能でありながら、自重でずれないようになっている。

図示された例において、各パネル２０、３０、４０は、平面視において矩形形状となるように形成されている。そして、各パネル２０、３０、４０の周縁をフレーム２が覆い、フレーム２は平面視において矩形の輪郭をもつように形成されている。

次に、取り込んだ外光の光量を調整する第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の構成について、図３及び図４を参照して説明していく。図３及び図４は、それぞれ、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の一例を示す断面図である。図３に示された例において、第１調光制御パネル２０は、第１光制御シート２５、接合層２４、第１偏光板２３、接合層２２、第１透明支持板２１を、第２調光制御パネル３０に近接する側からこの順番にて、含んでいる。一方、図４に示された例において、第２調光制御パネル３０は、第２光制御シート３５、接合層３４、第２偏光板３３、接合層３２お及び第２透明支持板３１を、第１調光制御パネル２０に近接する側からこの順番にて、含んでいる。また、第１調光制御パネル２０の第２調光制御パネル３０とは反対側を向く面に、偏向層１０が積層されている。第１調光制御パネル２０は、偏向層１０が積層されている点のみにおいて第２調光制御パネル３０と異なっており、その他において第２調光制御パネル３０と同一となっている。以下、各層について説明していく。

第１透明支持板２１および第２透明支持板３１は、光制御シート２５，３５及び偏光板２３，３３を支持するための支持体である。第１透明支持板２１および第２透明支持板３１として、例えば可視光に対して優れた透過性を有したガラス、ポリカーボネートやアクリル等の透明な樹脂等を用いることができる。一例として、第１透明支持板２１および第２透明支持板３１の厚みは、２〜４ｍｍ程度に設定される。

第１偏光板２３及び第２偏光板３３は、一方の直線偏光成分の光を高い透過率で透過させるとともに、一方の直線偏光成分と直交する方向に振動する他方の直線偏光成分の光を吸収する機能を有している。本実施の形態において、第１偏光板２３と第２偏光板３３とは、その吸収軸の向きが互いに非平行となっている。とりわけ図示する例では、第１偏光板２３及び第２偏光板３３は、それぞれの吸収軸が互いに直交するようにして、すなわちクロスニコル状態で配置されている。第１偏光板２３及び第２偏光板３３として、ポリビニルアルコールにヨウ素や二色性色素を吸着させてなる広く普及した偏光板を用いることができる。

第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５は、透過光の偏光状態を制御可能となっている。図３に示すように、第１光制御シート２５は、透過光の偏光状態に互いに異なる作用を及ぼす第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を含んでいる。とりわけ、本実施の形態の第１光制御シート２５は、位相差フィルムとして形成され、第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ２との間で、異なる位相変調を透過光に生じさせる。具体的には、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、共に、リタデーションがλ／４の位相差フィルムからなる。ただし、当該位相差フィルムは、遅相軸が互いに直交するようにして配置されている。したがって、第１光制御シート２５は、第１領域Ｚ１を透過する光に対して「λ／４」の位相変調を引き起こし、第２領域Ｚ２を透過する光に対して「−λ／４」の位相変調を引き起こす。

また、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、第１方向ｄ１に交互に隙間なく配置され、第１方向ｄ１に沿って同一な幅Ｗを有している。したがって、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、各領域の幅の二倍「Ｗ×２」となる一定ピッチでそれぞれ第１方向ｄ１に配列されている。一例として、第１領域Ｚ１乃至第２領域Ｚ２の幅Ｗは、３ｍｍ〜１５ｍｍ程度に設定される。

第２光制御シート３５は、第１光制御シート２５と同様に構成され得る。すなわち、第２光制御シート３５は、透過光の偏光状態に互いに異なる作用を及ぼす第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４を含んでいる。第２光制御シート３５は、位相差フィルムとして形成され、第３領域Ｚ３と第４領域Ｚ４との間で、異なる位相変調を透過光に生じさせる。具体的には、第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４は、共に、リタデーションがλ／４の位相差フィルムからなり、ただし、当該位相差フィルムは、遅相軸が互いに直交するようにして配置されている。そして、第２光制御シート３５は、第３領域Ｚ３を透過する光に対して「λ／４」の位相変調を引き起こし、第４領域Ｚ４を透過する光に対して「−λ／４」の位相変調を引き起こす。

また、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４は、第１方向ｄ１に交互に隙間なく配置され、第１方向ｄ１に沿って同一な幅Ｗを有している。第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４は、各領域の幅の二倍「Ｗ×２」となる一定ピッチでそれぞれ第１方向ｄ１に配列されている。

本実施の形態では、第１偏光板２３の吸収軸に対して、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１の遅相軸は４５°をなし、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２の遅相軸は−４５°をなしている。第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１の遅相軸と、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３の遅相軸とは平行となっている。また、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２の遅相軸と、第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４の遅相軸とは平行となっている。この場合、図５及び図６を参照して以下に説明するように、遮光と透過との切り換えを効果的に行うことができる。

図５に、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが重なり、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが重なった状態を示す。図５に示す場合、第１偏光板２３を透過した一方の偏光成分の光は、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した後に、振動方向を９０°回転させる。したがって、図５に示すように、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した光は、一方の偏光成分とは振動方向が直交する他方の偏光成分の光となっており、第２偏光板３３を透過することができる。

一方、図６に、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが重なり、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが重なった状態を示す。図６に示す場合、第１偏光板２３を透過した一方の偏光成分の光は、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した後に、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５を透過する前の振動方向を維持する。したがって、図６に示すように、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した光は、一方の偏光成分の光のままであり、第２偏光板３３で吸収され、第２偏光板３３を透過することはできない。

次に、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５をなす位相差フィルム２５０の層構成について図７を参照して説明する。図７は、位相差フィルム２５０の層構成の一例を示す断面図である。位相差フィルム２５０は、トリアセチルセルロース等の低リタデーション透光性基材としての基材２５１と、基材２５１上に形成されたパターン配向膜２５２と、パターン配向膜２５２上に形成されたパターン位相差層２５３と、を有する。パターン配向膜２５２及びパターン位相差層２５３は、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２に対応した二つの領域２５２ａ、２５２ｂ、２５３ａ、２５３ｂ、あるいは、第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４に対応した二つの領域２５２ａ、２５２ｂ、２５３ａ、２５３ｂにそれぞれ区分けされる。

パターン配向膜２５２は、二つの領域２５２ａ、２５２ｂ間で、異なる方向に配向規制力を発揮する。パターン位相差層２５３は、パターン配向膜２５２の配向規制力により配向される棒状化合物を含んでいる。パターン配向膜２５２が、２つの領域２５２ａ、２５２ｂ間で互いに異なる方向に配向規制力を発現するため、パターン位相差層２５３の２つの領域２５３ａ、２５３ｂに含有される棒状化合物は、互いに異なる方向に配向される。パターン位相差層２５３の各領域２５３ａ、２５３ｂは、分子の配向方向に対応した方向に、例えば分子が配向した方向に直交する方向に、遅相軸を持つようになる。本実施の形態では、パターン位相差層２５３の一方の領域２５３ａでの遅相軸の方向と、パターン位相差層２５３の他方の領域２５３ｂでの遅相軸の方向とが、互いに交差、とりわけ直交するようになる。

このような位相差フィルム２５０は、例えば国際公開第２０１３−０５４６７３号パンフレット、特開２０１２−１３７７２５号公報、または特開２０１２−１９８５２２号公報等に開示された製法を用いて作製され得るため、ここではこれ以上詳細な説明を省略する。

なお、位相差フィルム２５０は、パターン位相差層２５３に上記棒状化合物が含有されることにより、位相差性を発現するものである。この場合、位相差フィルム２５０の位相変調量は、棒状化合物の種類およびパターン位相差層２５３の厚みによって調整することが可能である。

さて、各調光制御パネル２０、３０に含まれる接合層２２，２４，３２，３４は、隣り合う二つの層を接合するための層であり、十分な接合強度が得られれば特に限定されない。例えば、粘着剤を用いた粘着層や、接着剤を用いた接着層を、接合層２２，２４，３２，３４として用いることができる。また、一以上の接合層２２，２４，３２，３４に、赤外線遮蔽機能、帯電防止機能等の種々の機能を付与してもよい。

また、各調光制御パネル２０、３０は、種々の機能層をさらに含んでいてもよい。例えば、光制御シート２５、３５を保護するべく、当該光制御シート２５、３５を覆うオーバーコート層がさらに設けられていてもよい。さらに、耐擦傷性を付与する観点から、オーバーコート層に、ハードコート性を付与してもよいし、その他防眩機能、反射防止機能、赤外線遮蔽機能、帯電防止機能等を付与してもよい。

次に、第１調光制御パネル２０に積層された偏向層１０について説明する。図３に示すように、偏向層１０は、第１調光制御パネル２０の第２調光制御パネル３０とは反対側を向く面に、接合層１９を介して接合されている。偏向層１０は、第１調光制御パネル２０のパネル面内を延びる配列方向Ｐ１に沿って交互に繰り返し並べられた複数の第１部分１１及び複数の第２部分１２を有している。図３に示す例において、配列方向Ｐ１は、第１方向ｄ１に平行となっている。各第１部分１１及び各第２部分１２は、第１調光制御パネル２０のパネル面内を延び配列方向Ｐ１に交差する長手方向Ｌ１を有している（図１参照）。また、偏向層１０は、第１部分１１及び第２部分１２に積層された層をなすシート状のランド層１３をさらに含んでいる。このランド層１３は、第２部分１２と一体的に形成されており、第２部分１２とともに本体部１４を形成している。言い換えると、偏向層１０は、長手方向Ｌ１をもつ複数の溝１５を配列方向Ｐ１に並べて形成された本体部１４を有し、本体部１４の複数の溝１５内にそれぞれ第１部分１１が配置されている。そして、本体部１４のうちの隣り合う溝１５の間の部分が、第２部分１２を画定している。

本実施の形態において、第１部分１１乃至本体部１４をなす樹脂材料は、第２部分１２をなす樹脂材料よりも屈折率の小さい材料からなる。このため、第１部分１１と第２部分１２との境界に、屈折率差をもつ反射機能面１６が形成されている。上述のように、複数の第１部分１１と複数の第２部分１２とは、長手方向Ｌ１に交差する配列方向Ｐ１に交互に繰り返し配列されている。したがって、複数の反射機能面１６は、配列方向Ｐ１に沿って配列されることになる。本明細書でいう反射機能面１６とは、光制御装置１に取り込まれることが意図された光に対して全反射作用を及ぼすことが期待された面をいう。本実施の形態において、反射機能面１６の配列方向Ｐ１は、鉛直方向に一致し、鉛直方向における上方（紙面の上方）から降り注ぐ太陽光を反射機能面１６で反射させることが意図されている。したがって、本実施の形態では、第１部分１１と、当該第１部分１１と鉛直方向における下側（紙面における下側）で隣接する第２部分１２との境界が反射機能面１６をなす。一例として、反射機能面１６のピッチ、つまり隣り合う反射機能面１６の間隔は、２０μｍ〜１０００μｍ程度に設定される。

図３に示すように、反射機能面１６によれば、偏向層１０への入射角度θ１が大きい光Ｌ１を反射機能面１６で反射して室内の天井に向かわせることができる。一方、偏向層１０への入射角度θ２が小さい光Ｌ２を、進行方向を維持したまま透過させることができる。すなわち、反射機能面１６によれば、入射角度θ１、θ２に応じて進行方向を調整して光Ｌ１、Ｌ２を透過させることができるため、直達光の到達を防止しながら室内Ｓ１に光Ｌ１、Ｌ２を有効に取り込むことが可能となる。なお、偏向層１０への入射角度θ１とは、偏向層１０に入射する光Ｌ１、Ｌ２が偏向層１０への法線方向ｎｄに対してなす角度をいう。

とりわけ、図３に示す反射機能面１６は、鉛直方向における下方（紙面における下方）に凸となるように屈曲している。すなわち、反射機能面１６の入光側の部分１６ａは、反射機能面１６の出光側の部分１６ｂよりも、偏向層１０への法線方向ｎｄに対してなす角度が大きくなるように傾斜している。このような形態によれば、第１調光制御パネル２０への入射角度θ３がある程度大きい光Ｌ３を出光側の部分１６ｂで反射させて室内の天井に向かわせることができる。ただし、光Ｌ４が第１調光制御パネル２０に入射する入射角度θ４が相当に大きくなってしまうと、出光側の部分１６ｂへの入射角度が出光側の部分１６ｂの全反射臨界角よりも小さくなってしまい、当該出光側の部分１６ｂを透過していってしまう。そこで、反射機能面１６の入光側の部分１６ａを出光側の部分１６ｂよりも大きく傾斜させることで、第１調光制御パネル２０への入射角度θ４が相当に大きい光Ｌ４を入光側の部分１６ａで全反射させることができる。したがって、反射機能面１６の入光側の部分１６ａを出光側の部分１６ｂよりも大きく傾斜させることで、優れた防眩機能を発揮することに寄与する。

次に、このような構成からなる光制御装置１の作用について図８乃至図１０を参照して説明する。図８は、２つの調光制御パネル２０、３０が図５に示す明状態に配置されたときの光制御装置１の作用を説明するための断面図である。図９は、図５に示す明状態から図６に示す暗状態となるまで第２調光制御パネル３０を相対移動させたときの光制御装置１を示す背面図である。図１０は、２つの調光制御パネル２０、３０が図６に示す暗状態に配置されたときの光制御装置１の作用を説明するための断面図である。

夏季、特に昼間の時間帯においては、太陽の高度は比較的高い。上述のように、第１調光制御パネル２０のパネル面が鉛直方向に平行に設置され、偏向層１０への法線方向ｎｄが水平方向を向いている。このため、太陽光Ｌ５は、偏向層１０への入射角度θ５が比較的大きい方向から偏向層１０に入射する。図８に示すように、このような大きく傾斜した方向から第２部分１２内を進行する太陽光Ｌ５は、反射機能面１６にて全反射する。この全反射した光Ｌ５は、進行方向を上方に向かうように変更させられ、第１調光制御パネル２０に向かっていく。

一方、冬季や朝や夕方の時間帯において、太陽の高度は比較的低い。このため、太陽光Ｌ６は、偏向層１０への入射角度θ６が比較的小さい方向から偏向層１０に入射する。図８に示すように、このような小さく傾斜した方向から第２部分１２内を進行する太陽光Ｌ６の多くは、反射機能面１６に入射することなく進行方向を維持したままで偏向層１０を透過し、第１調光制御パネル２０に向かっていく。

偏向層１０にて向きを調整された光Ｌ５、Ｌ６は、第１調光制御パネル２０に入射して第１偏光板２３に向かう。第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０が図８に示す明状態に配置されている場合、第１偏光板２３を透過した一方の直偏光成分の光は、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した後に、振動方向を９０°回転させる。したがって、図８に示すように、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した光は、一方の直線偏光成分とは振動方向が直交する他方の直線偏光成分の光となっており、第２偏光板３３を透過することができる。したがって、図８に示す状態において、室内Ｓ２に太陽光Ｌ５、Ｌ６を採光して、室内Ｓ２への直達光の到達の抑制を図ると共に室内Ｓ２を明るく照らすことができる。また、図８に示す状態においては、当該光制御装置１を介して室内Ｓ１と室外Ｓ２との間の透視を可能とすることができる。

一方、図２の状態から、つまみ３を握って第２調光制御パネル３０を第１方向ｄ１に沿って図９に示す暗状態まで相対移動させる。上述のようにして、入射角度θ７、θ８に応じて偏向層１０にて向きを調整された光Ｌ７、Ｌ８は、第１調光制御パネル２０に入射して第１偏光板２３に進入していく。第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０が図１０に示す暗状態に配置されている場合、第１偏光板２３を透過した一方の直線偏光成分の光は、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した後に、振動方向を維持する。したがって、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した光は、一方の直線偏光成分の光のままであり、第２偏光板３３で吸収され、第２偏光板３３を透過することはできない。したがって、図１０に示す状態において、２つの調光制御パネル２０，３０によって、光Ｌ７、Ｌ８を遮光すると共に、光制御装置１を介して室外Ｓ１から室内Ｓ２を目視により透視されることを効果的に防止することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、第１調光制御パネル２０と、第１調光制御パネル２０に少なくとも部分的に対面する位置に配置され且つ第１調光制御パネル２０に対して相対移動可能な第２調光制御パネル３０と、を備え、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の両方を透過する光の透過率は、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の相対位置に応じて変化し、入射角度θ１〜４に応じて進行方向を調整して光Ｌ１〜４を透過させる偏向層１０が設けられている。このような形態によれば、第１調光制御パネル２０と第２調光制御パネル３０との相対位置に応じて透過する光の光量を調整し、偏向層１０によって光の進行方向を調整することができる。このため、光制御装置１の他に、別途にカーテンやブラインドのような調光乃至遮蔽部材を設置する必要がない。以上のことから、本実施の形態によれば、光の進行方向及び透過光量を調整可能であって取扱性にも優れた光制御装置１が提供される。

とりわけ、本実施の形態によれば、偏向層１０と、第１調光制御パネル２０と、第２調光制御パネル３０とは、この順で並べられている。すなわち、２つの調光制御パネル２０、３０の間に偏向層１０が配置されていない。上述のように、２つ調光制御パネル２０、３０は、互いの組み合わせにより光に光学作用を及ぼして当該光の光量を調整する。２つの調光制御パネル２０、３０の間に偏向層１０が配置されていない場合、調光制御パネル２０、３０の間の光路を進行中の光を偏向層１０が選択的に偏向させてしまうことがない。このため、２つの調光制御パネル２０、３０の組み合わせにより発揮される光学作用が偏向層１０による影響を及ぼされることなく安定して発揮することができる。

また、本実施の形態によれば、偏向層１０は、第１調光制御パネル２０の第２調光制御パネル３０とは反対側を向く面に、接合層１９を介して接合されている。この場合、偏向層１０と第１調光制御パネル２０とを一体として取り扱うことができるため、光制御装置１の取り扱い性を向上させることができる。

とりわけ、本実施の形態によれば、光制御装置１は、偏向層１０が積層された第１調光制御パネル２０と、第２調光制御パネル３０とを、互いに相対移動可能に保持するフレーム２を有している。そして、フレーム２を区画部材１００に設けられた開口１０１に嵌め込むことで、光制御装置１を区画部材１００に設置する。この場合、光の進行方向及び透過光量の両方を調整可能な光制御装置１を区画部材１００に容易に設置することができ、とりわけ作業スペースの確保が困難な場所において、設置の手間を大幅に減らすことが可能となる。

なお、上述した一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。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した一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とともに、重複する説明を省略する。

上述した実施の形態では、図３に示すように、配列方向Ｐ１に交互に並べられた第１部分１１と第２部分１２との境界に、屈折率差をもつ反射機能面１６が形成された例を示したが、反射機能面１６の形態は、このような例に限定されない。例えば、反射機能面は、偏向層内で配列方向Ｐ１に沿って配列されたミラー面であってもよい。この場合、ミラー面は、銀やアルミのような高反射率をもつ材料にて形成される。あるいは、偏向層に、配列方向Ｐ１に沿って配列された複数のプリズム要素が配置され、プリズム要素の一方の斜面が反射機能面として機能してもよい。

また、上述した実施の形態では、図１に示すように、偏向層１０が第１調光制御パネル２０に接合層１９を介して接合された例を示したが、偏向層１０の態様は、このような例に限定されない。例えば、偏向層１０は、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の一方に含まれていてもよい。

また、上述した実施の形態において、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の相対移動が、直線移動である例を示したが、このような例に限定されない。図１１に、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の相対移動が、回転方向になされる例を示す。図１１に示すように、第１調光制御パネル２０が第２調光制御パネル３０に対して相対回転するようにしてもよい。図１１に示された例における相対回転の回転軸線ｄｃは、第１調光制御パネル２０の法線方向と一致している。また、第１調光制御パネル２０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、相対回転の回転軸線ｄｃを中心とする扇形の領域となっている。すなわち、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の相対移動方向ｄｂと平行な方向に、交互に配列されていることになる。各第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２をなす扇形領域の中心角θｘは互いに同一とすることができる。第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０と同様に構成することができる。このような光制御装置１においても、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０を中心角θｘと同一角度だけ相対回転させることにより、第１領域Ｚ１と第３領域Ｚ３とが対面し且つ第２領域Ｚ２と第４領域Ｚ４とが対面する明状態と、第１領域Ｚ１と第４領域Ｚ４とが対面し且つ第２領域Ｚ２と第３領域Ｚ３とが対面する暗状態との間で、光制御装置１の調光状態を切り替えることができる。

さらに、上述した実施の形態において、第１偏光板２３及び第２偏光板３３が、クロスニコルの状態で配置される例を示したが、これに限られず、第１偏光板２３及び第２偏光板３３が、パラレルニコルの状態で配置されていてもよい。この例では、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面した図６の状態にて、光制御装置１が暗状態となる。一方、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面した図５の状態で、光制御装置１が暗状態となる。

さらに、上述した実施の形態において、各調光制御パネル２０，３０が、透過光の偏光状態を制御する光制御シート２５，３５としてパターン位相差フィルムを含み、さらに別途に偏光板２３，３３を含む例を示した。しかしながら、この例に限られず、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1及び第２領域Ｚ２が、共に、偏光板からなり、ただし、当該偏光板は、第１領域Ｚ1及び第２領域Ｚ２において、吸収軸が互いに直交するようにして配置されているようにしてもよい。この例では、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４が、共に、偏光板からなり、ただし、当該偏光板が、第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４において、吸収軸が互いに直交するようにして配置する。そして、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１での吸収軸と、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３での吸収軸とを平行とする。また、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２での吸収軸と、第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４での吸収軸とを平行とする。この変形例では、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面した状態で、光制御装置１は明状態となる。一方、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面した状態で、光制御装置１が暗状態となる。そしてこの例では、上述した第１偏光板２３及び第２偏光板３３は不要とすることができ、光制御装置１の単純化を図ることができる。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１ 光制御装置
２ フレーム
１０ 偏向層
１６ 反射機能面
２０ 第１調光制御パネル
２１ 第１透明支持板
２３ 第１偏光板
２５ 第１光制御シート
３０ 第２調光制御パネル
３１ 第２透明支持板
３３ 第２偏光板
３５ 第２光制御シート
１００ 区画部材
１０１ 開口
Ｚ１ 第１領域
Ｚ２ 第２領域
Ｚ３ 第３領域
Ｚ４ 第４領域

Claims (7)

1. 第１調光制御パネルと、
   前記第１調光制御パネルに少なくとも部分的に対面する位置に配置され且つ前記第１調光制御パネルに対して相対移動可能な第２調光制御パネルと、を備え、
   前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの両方を透過する光の透過率は、前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの相対位置に応じて変化し、
   入射角度に応じて進行方向を調整して光を透過させる偏向層が設けられている、光制御装置。
2. 前記偏向層と、前記第１調光制御パネルと、前記第２調光制御パネルとは、この順で並んでいる、請求項１に記載の光制御装置。
3. 前記第１調光制御パネルのパネル面に沿った長手方向を有し、且つ、前記長手方向と交差すると共に当該第１調光制御パネルのパネル面に沿った配列方向に配列された複数の反射機能面が、前記偏向層に形成されている、請求項１または２に記載の光制御装置。
4. 前記第１調光制御パネルは、透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第１領域及び第２領域を含む第１光制御シートを有し、
   前記第２調光制御パネルは、可視光波長域の透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第３領域及び第４領域を含む第２光制御シート有する、請求項３に記載の光制御装置。
5. 前記第１調光制御パネルは、前記第１光制御シート、第１偏光板、及び、第１透明支持板を、前記第２調光制御パネルに近接する側からこの順番で有し、
   前記第１調光制御パネルの前記第１光制御シートは、前記第１領域と前記第２領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムであり、
   前記第２調光制御パネルは、前記第２光制御シート、第２偏光板、及び、第２透明支持板を、前記第１調光制御パネルに近接する側からこの順番で有し、
   前記第２調光制御パネルの前記第２光制御シートは、前記第３領域と前記第４領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムである、請求項４に記載の光制御装置。
6. 請求項１〜５に記載された光制御装置を、２つの空間を区画する区画部材に設置する工程を備える、光制御装置の設置方法。
7. 前記光制御装置は、前記偏向層が積層された前記第１調光制御パネルと、前記第２調光制御パネルとを、互いに相対移動可能に保持するフレームを有し、
   前記設置する工程において、前記フレームを前記区画部材に設けられた開口に嵌め込む、請求項６に記載の光制御装置の設置方法。

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