JP2018123482A - 光偏向機能付採光階段および光偏向機能付採光階段システム - Google Patents
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Abstract
【課題】採光機能に優れた光偏向機能付採光階段および光偏向機能付採光階段システムを提供する。【解決手段】踏み板1と、蹴込み部2とを有する光偏向機能付採光階段10であって、踏み板および蹴込み部の少なくとも一方が、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材である。また、採光階段の裏側に配置された、光透過性および光偏向性を有する光偏向機能付ロールスクリーンと、を有する光偏向機能付採光階段システムである。【選択図】図2
Description
本開示は、採光機能に優れた光偏向機能付採光階段および光偏向機能付採光階段システムに関するものである。
2階建て以上の建造物や、地下階を有する建造物において、階段は、階下と階上を連絡する手段として必須のものである。その構造上、階段の裏側には空きスペースができることがあるが、上述したような階段の裏側のスペースは、階段により光が遮られることが多く、暗いため、有効に活用されていない場合がある。このような問題を解決する方法としては、蹴込み板が省略され、蹴込み部分が開放されており、踏み板間を通じて採光できる、いわゆるオープン階段や、光透過性を有する踏み板を用いた階段などがある。また、階段の裏側を明るくし、かつ、プライバシーを確保することを目的とする採光階段としては、特許文献1に、蹴込み板が透過性を有する目隠し板からなり、該蹴込み板を通じて採光し、階段の裏側のスペースの照度が向上される採光階段が開示されている。
本開示は、採光機能に優れた光偏向機能付採光階段を提供すること、および、採光機能に優れた光偏向機能付採光階段システムを提供することを課題とする。
上述の課題を解決するために、本開示は、踏み板と、蹴込み部とを有する光偏向機能付採光階段であって、上記踏み板および上記蹴込み部の少なくとも一方が、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材である光偏向機能付採光階段を提供する。
また、本開示は、光透過性を有する採光階段と、上記採光階段の裏側に配置された、光透過性および光偏向性を有する光偏向機能付ロールスクリーンと、を有する光偏向機能付採光階段システムを提供する。
本開示は、採光機能に優れた光偏向機能付採光階段を提供できる。また、採光機能に優れた光偏向機能付採光階段システムを提供できる。
下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本開示は、光偏向機能付採光階段および光偏向機能付採光階段システムに関するものである。なお、下記の説明において、「光偏向機能付採光階段」を「階段」と略する場合がある。
A.光偏向機能付採光階段
本開示の階段は、踏み板と、蹴込み部とを有する光偏向機能付採光階段であって、上記踏み板および上記蹴込み部の少なくとも一方が、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材であるものである。
本開示の階段は、踏み板と、蹴込み部とを有する光偏向機能付採光階段であって、上記踏み板および上記蹴込み部の少なくとも一方が、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材であるものである。
図1は、本開示の光偏向機能付採光階段の一例を示す概略斜視図である。図1の光偏向機能付採光階段10は、踏み板1と、蹴込み部2とを有するものであり、上記踏み板1および蹴込み部2の少なくとも一方が、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材であるものである。
図2は、本開示の光偏向機能付採光階段における光経路を説明するための説明図である。図2においては、踏み板1および蹴込み部2の両方が光偏向部材である実施形態を示す。踏み板1に入射した光Lは、踏み板1を透過する際に床面3の方向へ偏向されている。また、蹴込み部2に入射した光Lは、蹴込み部2を透過する際に床面3とは反対の方向(図面の上方)へ偏向されている。なお、本開示においては、階段において、人が昇降する側(図2における階段の左上側)を「階段の表側」と、上記階段の表側の反対側(図2における階段の右下側)を「階段の裏側」と呼ぶ場合がある。
踏み板および蹴込み部の少なくとも一方が光透過性を有することにより、階段の裏側のスペースの照度を向上することができるが、この場合、階段に入射した光は、そのままの角度で階段の裏側に進行するため、上記光が入射した特定の方向の照度を向上することはできるが、その他の領域の照度の向上の程度は限定的である。光は、上方から入射し、下方へ進行することが多く、その場合、階段の表側から入射した光は、階段の裏側の床面に照射される。そのため、階段の裏側のスペースの中でも、特に階段から離れた場所などについては、照度の向上の程度が限定的であることがある。
本開示においては踏み板および蹴込み部の少なくとも一方が、光透過性のみではなく、光偏向性も併せ持つ光偏向部材であるため、階段に入射した光を所望の方向へ偏向させることができる。それにより、照度の向上が所望される場所に光を導くことができるため、より広い範囲の照度を向上させることができ、入射した光をより有効に用いることができる。また、光偏向部材は、その構造上、曇りガラスの様な目隠し機能を有するものである。そのため、踏み板および蹴込み部の少なくとも一方として光偏向部材を用いることにより、階段を昇降する者が、階段の裏側から覗かれることや、階段の表側から、階段の裏側のスペースが覗かれることを防止することができ、プライバシーを確保することができる。これにより、階段の裏側のスペースを、収納スペースやトイレなどに利用することができ、当該スペースをより有効に活用することができる。
1.光偏向機能付採光階段の特性
本開示の光偏向機能付採光階段は、踏み板および蹴込み部の少なくとも一方が光偏向部材であることにより、優れた採光機能を発揮するものである。このような光偏向機能付採光階段においては、踏み板および蹴込み部の両方が光偏向部材であっても、蹴込み部のみが光偏向部材であっても、踏み板のみが光偏向部材であってもよい。本開示においては、少なくとも蹴込み部が光偏向部材であることが好ましい。後述するように、蹴込み部が光偏向部材である場合、入射した光をより離れた領域に導くことができるため、階段から離れた領域の照度を効率的に向上させることができるからである。
本開示の光偏向機能付採光階段は、踏み板および蹴込み部の少なくとも一方が光偏向部材であることにより、優れた採光機能を発揮するものである。このような光偏向機能付採光階段においては、踏み板および蹴込み部の両方が光偏向部材であっても、蹴込み部のみが光偏向部材であっても、踏み板のみが光偏向部材であってもよい。本開示においては、少なくとも蹴込み部が光偏向部材であることが好ましい。後述するように、蹴込み部が光偏向部材である場合、入射した光をより離れた領域に導くことができるため、階段から離れた領域の照度を効率的に向上させることができるからである。
また、本開示の光偏向機能付採光階段において、用いられる全ての蹴込み部が光偏向部材であっても、光偏向部材である蹴込み部と、光偏向部材ではない蹴込み部とが共に用いられてもよく、この点においては、踏み板についても同様である。さらに、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材である踏み板や蹴込み部と共に、光透過性を有するが、光偏向性を有しない踏み板や蹴込み部、光偏向性を有するが、光透過性を有しない踏み板や蹴込み部などが用いられてもよい。
本開示において「光透過性を有する」とは、入射した光の少なくとも一部を透過させる性質を意味するものであり、光透過性を有する部材の全光線透過率は、50%以上とすることができ、60%以上でもよく、70%以上でもよく、80%以上でもよい。なお、上記全光線透過率はJIS K 7375の規定に従い測定したものである。以下の説明における全光線透過率についても同様である。
本開示において「光偏向性を有する」とは、入射した光の進行方向を変化させる性質を意味するものである。踏み板や蹴込み部が光透過性に加えて光偏向性を有する光偏向部材であることにより、取り入れた光を所望の方向へ導くことができる。
図3は、採光階段における光偏向性の有無による、光経路の違いを説明するための説明図である。図3(a)は、光透過性および光偏向性を有しない踏み板1と、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材である蹴込み部2とを有する、本開示の光偏向機能付採光階段10の一例を示すものであり、図3(b)は、光透過性および光偏向性を有しない踏み板101と、光透過性を有するが、光偏向性を有しない蹴込み部102とを有する、従来の採光階段100の一例を示すものである。図3(a)に例示されている光偏向機能付採光階段10において蹴込み部2に入射した光Lは、図面の上方へ偏向されている。一方、図3(b)に例示されている採光階段100において蹴込み部102に入射した光Lは、蹴込み部102に入射した角度のまま、採光階段100の裏側へ、図面の下方へ進行している。光が図面の上方へ偏向されている光偏向機能付採光階段の例を示す図3(a)においては、光がすぐに床面3にぶつからないため、図3(b)と比較した場合、より階段から離れた領域まで光を導くことができる。このように、蹴込み部が光偏向部材である場合、入射した光を例えば上方へ偏向することで、より階段から離れた領域の照度を向上させることができる。
また、図4は、採光階段における光偏向性の有無による、光経路の違いを説明するための説明図である。図4(a)は、光透過性および光偏向性を有しない蹴込み部2と、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材である踏み板1とを有する、本開示の光偏向機能付採光階段10の一例を示すものであり、図4(b)は、光透過性および光偏向性を有しない蹴込み部102と、光透過性を有するが、光偏向性を有しない踏み板101とを有する、従来の採光階段100の一例を示すものである。図4(a)に例示されている光偏向機能付採光階段10において踏み板1に入射した光Lは、図面の下方へ偏向され、床面3の方向へ進行している。一方、図4(b)に例示されている採光階段100において踏み板101に入射した光Lは、踏み板101に入射した角度のまま、採光階段100の裏側へ、図面の下方へ進行している。光が図面の下方へ偏向されている光偏向機能付採光階段の例を示す図4(a)においては、光が床面3方向へ導かれているため、図4(b)と比較した場合、特に階段に近い床面近傍の照度を向上させることができる。踏み板が光偏向部材である場合、入射した光を下方へ偏向すれば、床面の照度を向上させることができ、入射した光を上方へ偏向すれば、より階段から離れた領域の照度を向上させることができる。そのため、階段に入射する光の角度、階段が設置されている向き、階段の裏側のスペースの形状・寸法等に応じて、偏向角度を適宜設定し、照度の向上が所望される領域へ光を導くことができる。
光偏向部材による光の偏向角度は、全てが同じであっても、偏向角度が異なる光偏向部材が用いられていてもよい。例えば、踏み板および蹴込み部の両方が光偏向部材である場合、踏み板の偏向角度と蹴込み部の偏向角度とは、同じであっても、異なっていてもよい。また、階段の最下段から最上段までの全ての光偏向部材の偏向角度が同じでもよく、階段の下側の段の偏向角度と、階段の上側の段の偏向角度とが異なるなど、偏向角度が2段階以上において異なっていてもよい。さらに、偏向角度が一定ではない場合、例えば、階段の下段から上段に向け、偏向角度が大きくなる、または、小さくなるなど、一定の方向に変化するものであっても、階段の下段から中段までは偏向角度が大きくなり、中段から上段までは偏光角度が小さくなるなど、角度が変化する方向が一定でなくてもよい。
2.蹴込み部
本開示における蹴込み部は、踏み板と、踏み板との間に、通常は踏み板に対して略垂直に配置される部材である。本開示においては、光偏向部材である蹴込み部と、光偏向部材ではない蹴込み部とを用いることができる。以下、それぞれについて、説明する。
本開示における蹴込み部は、踏み板と、踏み板との間に、通常は踏み板に対して略垂直に配置される部材である。本開示においては、光偏向部材である蹴込み部と、光偏向部材ではない蹴込み部とを用いることができる。以下、それぞれについて、説明する。
(1)光偏向部材である蹴込み部
本開示において蹴込み部である光偏向部材は、入射した光を透過させ、かつ、所望の方向に偏向できるものであれば特に限定されるものではない。このような光偏向部材は、片方の面に複数の溝部を有する光透過部と、上記溝部内に配置された光偏向部とを有する光偏向層を含有する態様(第1態様)と、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置された態様(第2態様)とに大別することができる。以下、それぞれについて、説明する。
本開示において蹴込み部である光偏向部材は、入射した光を透過させ、かつ、所望の方向に偏向できるものであれば特に限定されるものではない。このような光偏向部材は、片方の面に複数の溝部を有する光透過部と、上記溝部内に配置された光偏向部とを有する光偏向層を含有する態様(第1態様)と、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置された態様(第2態様)とに大別することができる。以下、それぞれについて、説明する。
(I)第1態様
本態様の光偏向部材は、片方の面に複数の溝部を有する光透過部と、上記溝部内に配置された光偏向部とを有する光偏向層を含有するものである。上記光偏向部を、上記光透過部よりも低い屈折率を有する材料を用いて形成すること等により、光偏向部と光透過部との界面を、入射面側から入射した光を出射面側に反射する光反射面とすることができ、採光量を増加させることができる。本開示においては、片方の面に複数の溝部を有する光透過部と、上記溝部内に配置された光偏向部とを有する光偏向層を含有する本態様の光偏向部材を「ルーバー態様」と称する場合がある。以下、ルーバー態様について、説明する。
本態様の光偏向部材は、片方の面に複数の溝部を有する光透過部と、上記溝部内に配置された光偏向部とを有する光偏向層を含有するものである。上記光偏向部を、上記光透過部よりも低い屈折率を有する材料を用いて形成すること等により、光偏向部と光透過部との界面を、入射面側から入射した光を出射面側に反射する光反射面とすることができ、採光量を増加させることができる。本開示においては、片方の面に複数の溝部を有する光透過部と、上記溝部内に配置された光偏向部とを有する光偏向層を含有する本態様の光偏向部材を「ルーバー態様」と称する場合がある。以下、ルーバー態様について、説明する。
(a)光偏向層
本態様の光偏向部材の構成を、図を参照して説明する。図5(a)は、本開示における光偏向部材の一例を示す概略斜視図であり、図5(b)は図5(a)のX方向、すなわち光偏向部材の厚さ方向から見た概略断面図である。なお、図5には、光偏向部材20が光偏向層21のみを有している例を示す。光偏向層21は、片方の面に複数の溝部22を有する光透過部23Aと、上記溝部22内に配置された光偏向部24Aとを有する。上記光偏向部24Aを上記光透過部23Aよりも低い屈折率を有する材料を用いて形成すること等により、図5(b)の実線の矢印により例示されているように、溝部22側から入射した光Lを光偏向部24Aにより偏向し、所定の方向に導くことができる。図5に示されている例においては、光透過部23Aとして片側の面に複数の溝部22を有する樹脂製のシートが用いられており、光偏向部24Aは、樹脂を含む光偏向部用組成物が溝部22に充填された樹脂層である。以下、本態様における光偏向層の各構成について、説明する。
本態様の光偏向部材の構成を、図を参照して説明する。図5(a)は、本開示における光偏向部材の一例を示す概略斜視図であり、図5(b)は図5(a)のX方向、すなわち光偏向部材の厚さ方向から見た概略断面図である。なお、図5には、光偏向部材20が光偏向層21のみを有している例を示す。光偏向層21は、片方の面に複数の溝部22を有する光透過部23Aと、上記溝部22内に配置された光偏向部24Aとを有する。上記光偏向部24Aを上記光透過部23Aよりも低い屈折率を有する材料を用いて形成すること等により、図5(b)の実線の矢印により例示されているように、溝部22側から入射した光Lを光偏向部24Aにより偏向し、所定の方向に導くことができる。図5に示されている例においては、光透過部23Aとして片側の面に複数の溝部22を有する樹脂製のシートが用いられており、光偏向部24Aは、樹脂を含む光偏向部用組成物が溝部22に充填された樹脂層である。以下、本態様における光偏向層の各構成について、説明する。
(i)光透過部
本態様においては、片方の面に複数の溝部を有する樹脂製のシートまたはフィルムを光透過部として用いることができる。このような光透過部を構成する樹脂は特に限定されるものではなく、一般に透明シートの分野に用いられるものと同様とすることができる。例えば、熱硬化性樹脂や、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の電離放射線硬化性樹脂を挙げることができ、中でも汎用性、硬化性、光透過性の観点から紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂が好ましい。光透過部の材料として電離放射線硬化性樹脂を用いる場合、光重合開始剤が含まれていることが好ましい。また、光透過部は上述した樹脂の他に、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、酸化防止剤、架橋剤、ハードコート剤、耐傷フィラー、重合禁止剤、帯電防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤等の添加剤を含有してもよい。
本態様においては、片方の面に複数の溝部を有する樹脂製のシートまたはフィルムを光透過部として用いることができる。このような光透過部を構成する樹脂は特に限定されるものではなく、一般に透明シートの分野に用いられるものと同様とすることができる。例えば、熱硬化性樹脂や、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の電離放射線硬化性樹脂を挙げることができ、中でも汎用性、硬化性、光透過性の観点から紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂が好ましい。光透過部の材料として電離放射線硬化性樹脂を用いる場合、光重合開始剤が含まれていることが好ましい。また、光透過部は上述した樹脂の他に、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、酸化防止剤、架橋剤、ハードコート剤、耐傷フィラー、重合禁止剤、帯電防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤等の添加剤を含有してもよい。
光透過部の屈折率としては、後述する光偏向部の屈折率等に応じて適宜選択することができ、例えば1.40以上、1.80以下の範囲内とすることができ、1.45以上、1.70以下の範囲内でもよく、1.50以上、1.65以下の範囲内でもよい。なお、上記屈折率は、JIS K 7142に規定された屈折率の測定方法に従い、アッベ屈折計((株)アタゴ社製)を用いて、温度23℃の条件下で、測定波長589nmのナトリウム光源を用いて測定された値である。以下の説明においても、屈折率の測定方法は、この方法により測定されるものとする。
本開示において光透過部の全光線透過率は70%以上とすることができ、80%以上でもよく、85%以上でもよい。光透過部が上述の全光線透過率を有することにより、光偏向部材の採光機能を向上させることができる。
光透過部の厚さは、後述する溝部の高さに応じて適宜選択することができ、例えば10μm以上、300μm以下の範囲内とすることができ、25μm以上、250μm以下の範囲内でもよく、50μm以上、200μm以下の範囲内でもよい。光透過部の厚さを上記範囲内とすることにより、光透過部において入射光が吸収され、光偏向層の採光機能が低下することを抑制でき、また、溝部を所望の寸法や形状に形成しやすくすることができる。なお、光透過部の厚さは、光偏向層の厚さであり、図5(b)においてdで示す長さである。
(ii)溝部
溝部は、通常、光透過部の入射面側に複数形成される。光透過部の入射面側から見た溝部の開口形状としては、例えば、直線状、曲線状等とすることができる。また、隣り合う各溝部は、平行して形成されていてもよく、ランダムに形成されていてもよく、交差して形成されていてもよい。中でも、複数本の溝部が直線状であり、且つ平行して形成されていることが好ましい。このような溝部の長さは、特に限定されるものではなく、光偏向層の用途等に応じて適宜設定することができる。なお、溝部の長さとは、入射面側から見た溝部開口の長手方向の長さをいう。
溝部は、通常、光透過部の入射面側に複数形成される。光透過部の入射面側から見た溝部の開口形状としては、例えば、直線状、曲線状等とすることができる。また、隣り合う各溝部は、平行して形成されていてもよく、ランダムに形成されていてもよく、交差して形成されていてもよい。中でも、複数本の溝部が直線状であり、且つ平行して形成されていることが好ましい。このような溝部の長さは、特に限定されるものではなく、光偏向層の用途等に応じて適宜設定することができる。なお、溝部の長さとは、入射面側から見た溝部開口の長手方向の長さをいう。
光透過部の厚さ方向から見た溝部の形状、すなわち溝部の断面形状については、特に限定されるものではなく、採光機能を発揮しやすい形状に適宜設計することができる。溝部の断面を形成する側面は、入射面および出射面と直交する平面であってもよく、少なくとも一部に傾斜面を有していてもよく、また、溝部側面が入射面に対して傾斜角度の異なる面を複数有する多段階形状であってもよい。具体的な溝部の断面形状としては、三角形、矩形、楔形形状、多角形等を挙げることができ、溝部の側面のうち少なくとも一方において、一部が湾曲していてもよく、さらに溝部の角は曲率を有していてもよい。
溝部の幅については、光偏向層が良好な採光機能を発揮することができる大きさであれば特に限定されるものではなく、例えば、最も広幅の部分の長さが5μm以上、150μm以下の範囲内とすることができ、10μm以上、100μm以下の範囲内でもよく、15μm以上、50μm以下の範囲内でもよい。溝部の最も広幅の部分の幅を上記範囲内とすることにより、光透過部および光偏向部において光が透過しやすくなり、また、光偏向部において所望の機能を発揮させることができる。なお、溝部の幅とは、すなわち光偏向部の幅を意味し、例えば図5(b)においてa1で示す長さである。
溝部の深さとしては、溝部内に有する光偏向部が所望の機能を発揮することが可能な大きさであればよく、例えば10μm以上、300μm以下の範囲内とすることができ、25μm以上、250μm以下の範囲内でもよく、50μm以上、200μm以下の範囲内でもよい。このとき、溝部の深さは、光透過部の厚さの30%以上、100%未満の範囲内とすることができ、40%以上、97.5%以下の範囲内でもよく、50%以上、95%以下の範囲内でもよい。なお、溝部の深さは、光透過部の入射面から溝部の凹部先端までの長さ、すなわち光偏向部の厚さを意味し、例えば図5(b)においてb1で示す長さである。
複数の溝部は等間隔で形成されていてもよく、異なる間隔で形成されていてもよい。また、隣接する溝部間の間隔(以下、溝部間距離と略して説明する場合がある。)は、小さいほど好ましい。光偏向部を多く配置することができ、採光機能の向上を図ることが可能となるからである。溝部間距離としては、所望の採光機能を発揮できる長さであればよく、例えば、隣接する溝部が最も近接している部分の長さが15μm以上、200μm以下の範囲内とすることができ、20μm以上、150μm以下の範囲内でもよい。なお、溝部間距離とは、すなわち光偏向部の配置間隔を意味し、例えば図5(b)においてc1で示す長さである。
(iii)光偏向部
光偏向部は、上述した光透過部が有する溝部内に配置されるものであるため、光偏向部の幅、厚さ、形状および配置間隔は、上述した溝部の幅、深さ、形状および溝部間距離と、通常は同様の値となる。このような光偏向部と、光透過部との界面の一つを光反射面とすることにより、入射面側からの入射光を上記光反射面で反射させ、その反射光を出射面から出射させることで、採光量を増加させることができる。この際、光偏向部の形態は、光反射面が、光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することで形成される異屈折率界面である形態と、光反射面が、界面に金属膜等が形成されてなる鏡面反射面である形態とに大別することができる。以下、それぞれの形態について説明する。
光偏向部は、上述した光透過部が有する溝部内に配置されるものであるため、光偏向部の幅、厚さ、形状および配置間隔は、上述した溝部の幅、深さ、形状および溝部間距離と、通常は同様の値となる。このような光偏向部と、光透過部との界面の一つを光反射面とすることにより、入射面側からの入射光を上記光反射面で反射させ、その反射光を出射面から出射させることで、採光量を増加させることができる。この際、光偏向部の形態は、光反射面が、光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することで形成される異屈折率界面である形態と、光反射面が、界面に金属膜等が形成されてなる鏡面反射面である形態とに大別することができる。以下、それぞれの形態について説明する。
(iii−1)異屈折率界面
本形態は、光反射面が、光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することで形成される異屈折率界面である形態である。本形態においては、光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することで、光透過部と光偏向部との屈折率の大小関係を利用して、光偏向部における光透過部との界面(異屈折率界面)の一つを光反射面とすることができ、光偏向層全体の光透過性を大きく低下させることなく光を制御することができるという利点を有する。
本形態は、光反射面が、光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することで形成される異屈折率界面である形態である。本形態においては、光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することで、光透過部と光偏向部との屈折率の大小関係を利用して、光偏向部における光透過部との界面(異屈折率界面)の一つを光反射面とすることができ、光偏向層全体の光透過性を大きく低下させることなく光を制御することができるという利点を有する。
本形態における光偏向部は、上述した光透過部と同様の全光線透過率を有していることが好ましい。光偏向部が光透過性を有することで、光偏向層全体としての光透過性を高くすることができ、採光機能を向上させることが可能であるからである。
本形態において光偏向部は、上述した図5に例示されているように、樹脂を含む光偏向部用組成物が充填されて成る樹脂層でもよく、また、図6に例示されているように空気層でもよい。図6は、本開示における光偏向部材の他の例を示す概略斜視図および概略断面図であり、図6に示されている例においては、光透過部23Aとして片方の面に複数の溝部22を有する樹脂製のシートが用いられており、光偏向部24Bは、空気層である。空気の屈折率は通常1.0程度であり、上述した光透過部に用いられる樹脂の屈折率よりも低いことから、光偏向部を空気層とすることにより、光透過部および光偏向部の界面(すなわち、溝部の側面)が異屈折率界面となる。また、光偏向部が樹脂層である場合、樹脂層に用いられる樹脂や添加剤等については、「(i)光透過部」において説明されたものと同様のものを用いることができる。
本形態においては、光透過部と光偏向部との屈折率差が大きいほど好ましい。異屈折率界面である光反射面において入射光の反射が生じやすくなり、採光量を増加させることができるからである。具体的には、上記屈折率差が0.03以上とすることができ、0.05以上とすることもできる。屈折率差を上記範囲内とすることにより、全反射の波長分散が発生した際に、長波長成分が全反射せず、短波長成分のみが全反射し、採光の色彩に変化が発生することを防止することができる。光偏向部の屈折率は、光透過部よりも低ければよいが、光偏向部が樹脂層である場合は、上記屈折率差の観点から、例えば、光偏向部の屈折率が1.40以上、1.80以下の範囲内、中でも1.40以上、1.55以下の範囲内となるように、光偏向部に用いられる材料を選択することができる。
(iii−2)鏡面反射面
本形態は、光反射面が、鏡面反射面である形態である。本形態によれば、光透過部および光偏向部の屈折率の大小に因らず、鏡面反射面に入射した光を高い反射率で反射して、光を偏向することができるという利点を有する。
本形態は、光反射面が、鏡面反射面である形態である。本形態によれば、光透過部および光偏向部の屈折率の大小に因らず、鏡面反射面に入射した光を高い反射率で反射して、光を偏向することができるという利点を有する。
本形態においては、上述した溝部の少なくとも一方の側面に金属膜を形成することにより、上記金属膜が形成された界面を、鏡面反射面である光反射面とすることができる。この際、溝部内に配置される光偏向部は、空気層でも、樹脂層でもよく、光透過部および光偏向部の屈折率差が特に限定されない点以外については、「(iii−1)異屈折率界面」の項において説明した光偏向部と同様とすることができる。
溝部の側面に形成する金属膜としては、例えば金属めっき層、金属蒸着膜を挙げることができる。金属膜に用いられる金属としては、所望の反射率を示すことが可能な材料であれば特に限定されず、銀、アルミニウム等の一般に金属反射膜として使用される金属材料を用いることができる。また、金属膜の厚さは、特に限定されず、金属膜の種類や形成方法により適宜設計することができる。
金属膜は、溝部の少なくとも一方の側面に形成されていればよく、溝部の表面全域に形成されていてもよい。金属膜が溝部の表面全域に形成される場合、溝部の両方の側面を光反射面とすることができる。また、界面上に金属膜を形成する方法としては特に限定されず、金属膜の種類により適宜設計することができ、例えば一般的なめっき法、蒸着法、スプレーコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、ワイピング法等を用いることができる。
本形態においては、溝部内に金属粒子を含む光偏向部を形成することによっても、光透過部および光偏向部の界面を鏡面反射面とすることができる。光偏向部に含まれる金属粒子としては、例えば銀、アルミニウム等の一般に金属反射膜として使用される金属材料等を用いることができる。また、光偏向部に含まれる金属粒子の含有量としては、界面が金属粒子により被覆されることで鏡面とすることが可能な量であればよい。
(iv)光偏向層
光偏向層の製造方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法で形成することができる。まず、溝部の反転形状に相当する凸部を複数有する賦形版を用いて、樹脂を含む光透過部用組成物の塗布層上に、上記賦形版の凸部を有する表面の形状を転写して、表面に複数の溝部を有する樹脂層からなる光透過部を形成する。上記溝部内に光偏向部の仕様に応じて樹脂等の光偏向部の材料を含む光偏向部用組成物を充填し、材料に応じて硬化等の行うことで、光偏向部を形成することができる。また、上記溝部内に上記光偏向部の材料を充填しないことで、空気層からなる光偏向部とすることができる。
光偏向層の製造方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法で形成することができる。まず、溝部の反転形状に相当する凸部を複数有する賦形版を用いて、樹脂を含む光透過部用組成物の塗布層上に、上記賦形版の凸部を有する表面の形状を転写して、表面に複数の溝部を有する樹脂層からなる光透過部を形成する。上記溝部内に光偏向部の仕様に応じて樹脂等の光偏向部の材料を含む光偏向部用組成物を充填し、材料に応じて硬化等の行うことで、光偏向部を形成することができる。また、上記溝部内に上記光偏向部の材料を充填しないことで、空気層からなる光偏向部とすることができる。
(b)フレキシブル基材
光偏向部材は、フレキシブル基材を有していてもよい。光偏向部材の機械的強度を高めることが可能となるからである。また、光偏向部材を、フレキシブル基材の一方の面側に光偏向層を有する光偏向シートとすることにより、光偏向部材の取り扱い性を向上させることができる。上記フレキシブル基材としては、光透過性を有するものであれば特に限定されず、例えば、透明性を有する樹脂からなるシートやフィルム等、無機ガラス、有機ガラス、無機・有機ハイブリットガラス等からなるガラス板などを用いることができ、中でもフィルムが好ましい。フレキシブル基材に用いられる樹脂としては、透明性を有し、光偏向層等を支持可能な強度を有するものであればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、フッ素樹脂、ゴム等を用いることができる。このようなフレキシブル基材の厚さとしては、用途に応じて適宜設定が可能であるが、例えば、5μm以上、200μm以下の範囲内とすることができ、10μm以上、150μm以下の範囲内でもよい。フレキシブル基材の厚さを上記範囲内とすることにより、フレキシブル基材へのカール、シワ等の発生を抑制することができ、所望の機械的強度を得ることができる。このようなフレキシブル基材は、上述した光透過部と同様の全光線透過率を有することが好ましい。
光偏向部材は、フレキシブル基材を有していてもよい。光偏向部材の機械的強度を高めることが可能となるからである。また、光偏向部材を、フレキシブル基材の一方の面側に光偏向層を有する光偏向シートとすることにより、光偏向部材の取り扱い性を向上させることができる。上記フレキシブル基材としては、光透過性を有するものであれば特に限定されず、例えば、透明性を有する樹脂からなるシートやフィルム等、無機ガラス、有機ガラス、無機・有機ハイブリットガラス等からなるガラス板などを用いることができ、中でもフィルムが好ましい。フレキシブル基材に用いられる樹脂としては、透明性を有し、光偏向層等を支持可能な強度を有するものであればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、フッ素樹脂、ゴム等を用いることができる。このようなフレキシブル基材の厚さとしては、用途に応じて適宜設定が可能であるが、例えば、5μm以上、200μm以下の範囲内とすることができ、10μm以上、150μm以下の範囲内でもよい。フレキシブル基材の厚さを上記範囲内とすることにより、フレキシブル基材へのカール、シワ等の発生を抑制することができ、所望の機械的強度を得ることができる。このようなフレキシブル基材は、上述した光透過部と同様の全光線透過率を有することが好ましい。
(c)粘着層
本開示の光偏向部材は、複数の部材を接合するための粘着層を有していてもよい。このような粘着層は、特に限定されないが、例えばゴム系、アクリル系、オレフィン系、ポリエステル系、およびポリウレタン系の粘着剤等を粘着主剤とするものが挙げられる。このような粘着層としては、例えば感圧粘着層等がある。
本開示の光偏向部材は、複数の部材を接合するための粘着層を有していてもよい。このような粘着層は、特に限定されないが、例えばゴム系、アクリル系、オレフィン系、ポリエステル系、およびポリウレタン系の粘着剤等を粘着主剤とするものが挙げられる。このような粘着層としては、例えば感圧粘着層等がある。
(d)リジッド基材
光偏向部材は、リジッド基材を有していてもよい。光偏向部材に自己支持性を付与することができるからである。このようなリジッド基材は、光偏向部材を安定して支持できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、透明樹脂、無機ガラス、有機ガラス、無機・有機ハイブリットガラス等を用いることができる。このようなリジッド基材の厚さは、光偏向部材にかかる荷重等に応じて適宜調整されるものであるが、例えば、0.5mm以上、30mm以下の範囲内とすることができ、1mm以上、20mm以下の範囲内であってもよい。このようなリジッド基材は、上述した光透過部と同様の全光線透過率を有することが好ましい。
光偏向部材は、リジッド基材を有していてもよい。光偏向部材に自己支持性を付与することができるからである。このようなリジッド基材は、光偏向部材を安定して支持できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、透明樹脂、無機ガラス、有機ガラス、無機・有機ハイブリットガラス等を用いることができる。このようなリジッド基材の厚さは、光偏向部材にかかる荷重等に応じて適宜調整されるものであるが、例えば、0.5mm以上、30mm以下の範囲内とすることができ、1mm以上、20mm以下の範囲内であってもよい。このようなリジッド基材は、上述した光透過部と同様の全光線透過率を有することが好ましい。
(e)接着層
例えば、光偏向部材が上述したリジッド基材を有する場合など、光偏向部材において、複数の部材間に高い接合強度が所望される場合、光偏向部材は接着層を有していてもよい。接着層は、所望の接着強度を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、合わせガラスなどにおいて一般的に用いられる接着剤を用いることができる。例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができ、中でも、EVAやPVBが好適に用いられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。中でも、EVA、PVBの単独使用、または、EVAおよびPVBの併用が好ましい。
例えば、光偏向部材が上述したリジッド基材を有する場合など、光偏向部材において、複数の部材間に高い接合強度が所望される場合、光偏向部材は接着層を有していてもよい。接着層は、所望の接着強度を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、合わせガラスなどにおいて一般的に用いられる接着剤を用いることができる。例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができ、中でも、EVAやPVBが好適に用いられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。中でも、EVA、PVBの単独使用、または、EVAおよびPVBの併用が好ましい。
接着層の厚さは、所望の接着力を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば100μm以上、5000μm以下の範囲内とすることができ、200μm以上、1600μm以下の範囲内とすることができる。また、このような接着層は、上述した光透過部と同様の全光線透過率を有することが好ましい。
(f)その他の部材
光偏向部材は、上述した光偏向層等以外にも、強度の向上や表面の保護等を目的としたその他の部材を有していてもよい。例えば、光偏向部材は、粘着層や接着層の成分が光偏向層へ移行するのを防止する等を目的とするオーバーコート層を有していてもよい。また、光偏向部材は、耐候性や耐傷性の向上等を目的とするハードコート層を有していてもよい。さらに、上記光偏向部材の入射面における光の回折や干渉の発生を抑制すること等を目的とする平坦化層を有していてもよい。これらの部材は、通常の光学部材などに用いられるものを、目的の範囲内において適宜選択して用いることができる。
光偏向部材は、上述した光偏向層等以外にも、強度の向上や表面の保護等を目的としたその他の部材を有していてもよい。例えば、光偏向部材は、粘着層や接着層の成分が光偏向層へ移行するのを防止する等を目的とするオーバーコート層を有していてもよい。また、光偏向部材は、耐候性や耐傷性の向上等を目的とするハードコート層を有していてもよい。さらに、上記光偏向部材の入射面における光の回折や干渉の発生を抑制すること等を目的とする平坦化層を有していてもよい。これらの部材は、通常の光学部材などに用いられるものを、目的の範囲内において適宜選択して用いることができる。
(g)光偏向部材
本態様の光偏向部材は、光偏向層を含有する様々な形態において用いることができる。例えば、光偏向部材は、後述する「B.光偏向機能付採光階段システム、2.光偏向機能付ロールスクリーン」において説明されているような、ロールスクリーンの形態において用いることができる。また、光偏向部材は、上述したフレキシブル基材が光偏向層の片方または両方の面側に配置された、光偏向シートの形態において用いられてもよい。さらに、光偏向部材は、光偏向層の片方または両方の面側に配置された、上述したリジッド基材を有する形態において用いられても、上述したリジッド基材が光偏向シートの片方または両方の面側に配置された形態において用いられてもよい。フレキシブル基材やリジッド基材などの基材が光偏向層の片方の面側に配置される場合、当該基材は階段の表側となる面側に配置されても、階段の裏側となる面側に配置されてもよい。光偏向層により、上述した基材を保護することもできるため、光偏向層が階段の表側、基材が階段の裏側となるように各部材を配置することにより、階段を昇降する者の足が当たった際の衝撃等から基材を保護することができる。
本態様の光偏向部材は、光偏向層を含有する様々な形態において用いることができる。例えば、光偏向部材は、後述する「B.光偏向機能付採光階段システム、2.光偏向機能付ロールスクリーン」において説明されているような、ロールスクリーンの形態において用いることができる。また、光偏向部材は、上述したフレキシブル基材が光偏向層の片方または両方の面側に配置された、光偏向シートの形態において用いられてもよい。さらに、光偏向部材は、光偏向層の片方または両方の面側に配置された、上述したリジッド基材を有する形態において用いられても、上述したリジッド基材が光偏向シートの片方または両方の面側に配置された形態において用いられてもよい。フレキシブル基材やリジッド基材などの基材が光偏向層の片方の面側に配置される場合、当該基材は階段の表側となる面側に配置されても、階段の裏側となる面側に配置されてもよい。光偏向層により、上述した基材を保護することもできるため、光偏向層が階段の表側、基材が階段の裏側となるように各部材を配置することにより、階段を昇降する者の足が当たった際の衝撃等から基材を保護することができる。
中でも、本態様において光偏向部材は、対向するリジッド基材に光偏向層が挟持されている光偏向機能付合わせガラスの形態において用いられることが好ましい。通常、このような合わせガラスにおいては、接着剤等により各部材が接合されているため、このような形態においてリジッド基材を用いることにより、例えば無機ガラスなど、リジッド基材が破損された場合でも破片が飛び散り難く、安全性を向上することができる。上記光偏向機能付合わせガラスの製造方法は、例えば、「(d)リジッド基材」の項において説明されているリジッド基材や、「(e)接着層」の項において説明されている接着層など、各部材を用いて所望の光偏向機能付合わせガラスを得ることができる方法であれば特に限定されず、一般的な中間膜を有する合わせガラスと同様の方法を用いることができる。例えば、所定の方法により得られた光偏向層を、接着層を介して一対のガラス板の間に配置し、その後、熱圧着することにより光偏向機能付合わせガラスを得ることができる。
(II)第2態様
本開示における第2態様の光偏向部材は、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置された態様である。本態様の光偏向部材について、図を例示して説明する。図7は本態様における光偏向部材の他の例を示す概略斜視図である。図7で例示するように、光偏向部材20は、複数の光偏向部24Cと、光偏向部24Cに隣接する空気層である光透過部23Bとを有し、複数の光偏向部24Cは、両端部において支持部材25A、25Bにより連結されている。光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することにより、「(I)第1態様」の項において説明したルーバー態様の光偏向部材と同様に、異屈折率界面において光を反射させ、採光機能を発揮することができる。
本開示における第2態様の光偏向部材は、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置された態様である。本態様の光偏向部材について、図を例示して説明する。図7は本態様における光偏向部材の他の例を示す概略斜視図である。図7で例示するように、光偏向部材20は、複数の光偏向部24Cと、光偏向部24Cに隣接する空気層である光透過部23Bとを有し、複数の光偏向部24Cは、両端部において支持部材25A、25Bにより連結されている。光透過部と光偏向部とが異なる屈折率を有することにより、「(I)第1態様」の項において説明したルーバー態様の光偏向部材と同様に、異屈折率界面において光を反射させ、採光機能を発揮することができる。
(a)光偏向部
本態様においては、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置されている。このような光偏向部を構成する材料としては、「(I)第1態様、(a)光偏向層、(i)光透過部」において説明した樹脂や添加剤等と同様のものを用いることができる。光透過部と光偏向部との界面を異屈折率界面とする場合、光偏向部の屈折率は、空気層である光透過部よりも高ければよく、具体的には「(I)第1態様、(a)光偏向層、(i)光透過部」の項で説明した屈折率と同様とすることができる。すなわち、本態様の光偏向部材においては、光偏向部が高屈折率領域となり、空気層である光透過部が低屈折率領域となる。また、光偏向部の入射面および反射面と交差する方向に位置する表面に金属膜を形成することや、光偏向部を金属粒子を含むものとすることにより、光反射面を鏡面反射面としてもよい。鏡面反射面については、「(I)第1態様、(a)光偏向層、(iii)光偏向部、(iii−2)鏡面反射面」の項にて説明した内容と同様とすることができる。
本態様においては、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置されている。このような光偏向部を構成する材料としては、「(I)第1態様、(a)光偏向層、(i)光透過部」において説明した樹脂や添加剤等と同様のものを用いることができる。光透過部と光偏向部との界面を異屈折率界面とする場合、光偏向部の屈折率は、空気層である光透過部よりも高ければよく、具体的には「(I)第1態様、(a)光偏向層、(i)光透過部」の項で説明した屈折率と同様とすることができる。すなわち、本態様の光偏向部材においては、光偏向部が高屈折率領域となり、空気層である光透過部が低屈折率領域となる。また、光偏向部の入射面および反射面と交差する方向に位置する表面に金属膜を形成することや、光偏向部を金属粒子を含むものとすることにより、光反射面を鏡面反射面としてもよい。鏡面反射面については、「(I)第1態様、(a)光偏向層、(iii)光偏向部、(iii−2)鏡面反射面」の項にて説明した内容と同様とすることができる。
また、本態様において、複数の光偏向部は等間隔で配置されていてもよく、配置間隔が異なっていてもよい。また、光偏向部の配置間隔は小さいほど好ましい。光偏向部の具体的な配置間隔や、光偏向部の形状、厚さおよび幅については「(I)第1態様、(a)光偏向層、(ii)溝部」の項にて説明した内容と同様とすることができる。なお、本態様における光偏向部の厚さ、幅、および配置間隔とは、例えば図7中のa2、b2、およびc2で示す長さである。
(b)光透過部
本態様における光透過部は、入射面および出射面と交差するように配置され、光偏向部と隣接する空気層である。すなわち、光透過部の入射面および出射面は仮想面となる。
本態様における光透過部は、入射面および出射面と交差するように配置され、光偏向部と隣接する空気層である。すなわち、光透過部の入射面および出射面は仮想面となる。
(c)支持部材
本態様の光偏向部材は、支持部材上に複数の光偏向部が所望の間隔で形成された構造を有するものであってもよい。支持部材は、複数の光偏向部を固定するものであってもよく、複数の光偏向部を傾斜、回転、駆動等させることが可能なものであってもよい。このような支持部材は、蹴込み部の形態等に応じて選択することができるが、例えば枠部、傾動機構、軸部等の、一般的なブラインド装置においてスラットを連結させる際に用いられる支持部材等を用いることができる。この際は、棒や紐などを支持部材として用いることができる。また、「(I)第1態様」において説明したフレキシブル基材やリジッド基材を支持部材としてもよく、これらの基材を光偏向部の入射面側や出射面側に配置することによっても、複数の光偏向部を所望の間隔において保持することができる。
本態様の光偏向部材は、支持部材上に複数の光偏向部が所望の間隔で形成された構造を有するものであってもよい。支持部材は、複数の光偏向部を固定するものであってもよく、複数の光偏向部を傾斜、回転、駆動等させることが可能なものであってもよい。このような支持部材は、蹴込み部の形態等に応じて選択することができるが、例えば枠部、傾動機構、軸部等の、一般的なブラインド装置においてスラットを連結させる際に用いられる支持部材等を用いることができる。この際は、棒や紐などを支持部材として用いることができる。また、「(I)第1態様」において説明したフレキシブル基材やリジッド基材を支持部材としてもよく、これらの基材を光偏向部の入射面側や出射面側に配置することによっても、複数の光偏向部を所望の間隔において保持することができる。
(d)光偏向部材
本態様の光偏向部材は、支持部材の他、粘着層、オーバーコート層、ハードコート層、平坦化層等の任意の部材を有していてもよい。これらの部材については、「(I)第1態様」の項で説明したものと同様のものを用いることができる。
本態様の光偏向部材は、支持部材の他、粘着層、オーバーコート層、ハードコート層、平坦化層等の任意の部材を有していてもよい。これらの部材については、「(I)第1態様」の項で説明したものと同様のものを用いることができる。
本態様の蹴込み部の製造方法としては、支持部材上に所望の間隔で光偏向部を形成することが可能な方法であれば特に限定されない。例えば、3Dプリンタ等を用いて光偏向部用組成物を支持部材上にパターン状に印刷することにより、本態様の蹴込み部を形成することができる。
(2)光偏向部材ではない蹴込み部
本開示においては、上述した「(1)光偏向部材である蹴込み部」の他にも、従来の階段の蹴込み部として用いられているものを用いることができる。例えば、透明または半透明の、樹脂製またはガラス製の板など、光透過性を有するが、光偏向性を有しない蹴込み部を用いることができる。また、反射率が高く、かつ、鏡面性を有する化粧フィルムが表面に用いられた蹴込み部など、光透過性を有しないが、光偏向性を有する蹴込み部を用いることもできる。さらに、木製、金属製、石製の板や、不透明な樹脂製の板など、光透過性も光偏向性も有しない蹴込み部を用いることもできる。このような蹴込み部の形状は特に限定さるものではなく、例えば、板状、格子状、ブラインド状、ロールスクリーン状のものを用いることができる。
本開示においては、上述した「(1)光偏向部材である蹴込み部」の他にも、従来の階段の蹴込み部として用いられているものを用いることができる。例えば、透明または半透明の、樹脂製またはガラス製の板など、光透過性を有するが、光偏向性を有しない蹴込み部を用いることができる。また、反射率が高く、かつ、鏡面性を有する化粧フィルムが表面に用いられた蹴込み部など、光透過性を有しないが、光偏向性を有する蹴込み部を用いることもできる。さらに、木製、金属製、石製の板や、不透明な樹脂製の板など、光透過性も光偏向性も有しない蹴込み部を用いることもできる。このような蹴込み部の形状は特に限定さるものではなく、例えば、板状、格子状、ブラインド状、ロールスクリーン状のものを用いることができる。
蹴込み部が光透過性を有しないものである場合、蹴込み部が高反射性を有する高反射性部材であることが好ましい。高反射性部材により反射された光により、階段の裏側や表側のスペースの照度を向上させることができ、光を有効に活用することができるからである。上記高反射性部材は、片方の面のみが高反射性を有するものであっても、両方の面が高反射性を有するものであってもよい。ここで、「高反射性を有する」とは、例えば、70%以上、中でも、80%以上の可視光線反射率を有することを意味するものであり、「可視光線」とは、380nm〜780nmの範囲内の波長を有する光を意味するものである。上記可視光線反射率は、紫外−可視分光光度計(島津製作所製、UV−3100PC)により測定した標準白色板に対する、可視光線波長領域における各波長についての平均反射率である。蹴込み部の可視光線反射率は、蹴込み部の色を白色にすることや、複数の空隙を内包する部材を蹴込み部として用いること、アルミニウムや銀などの金属蒸着フィルムを蹴込み部の表面に用いることなどにより、向上することができる。
(3)蹴込み部
踏み板と異なり、蹴込み部には階段を昇降する者の荷重がかかることはないため、蹴込み部は、踏み板ほどの強度は要求されない。そのため、蹴込み部は、光偏向角度が可変となるような可動式にすることができる。可動式の蹴込み部は、例えば、板状の光偏向部材を、揺動可能に設置することにより、得ることができる。この際の揺動は、蹴込み部の一方の端部を回転中心とするものでも、蹴込み部の両端の間の任意の一点を回転中心とするものでもよい。また、上述した第2態様の、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置された態様の光偏向部材も、可動式とすることができる。例えば、光偏向部をスラットとするブラインド等の様な光偏向部材を蹴込み部として用い、上記スラットの動きにより、光の入射角度に応じて光反射面の傾斜等を調節することによっても、可動式の蹴込み部を得ることができる。
踏み板と異なり、蹴込み部には階段を昇降する者の荷重がかかることはないため、蹴込み部は、踏み板ほどの強度は要求されない。そのため、蹴込み部は、光偏向角度が可変となるような可動式にすることができる。可動式の蹴込み部は、例えば、板状の光偏向部材を、揺動可能に設置することにより、得ることができる。この際の揺動は、蹴込み部の一方の端部を回転中心とするものでも、蹴込み部の両端の間の任意の一点を回転中心とするものでもよい。また、上述した第2態様の、複数の光偏向部が、支持部材を介して独立して配置された態様の光偏向部材も、可動式とすることができる。例えば、光偏向部をスラットとするブラインド等の様な光偏向部材を蹴込み部として用い、上記スラットの動きにより、光の入射角度に応じて光反射面の傾斜等を調節することによっても、可動式の蹴込み部を得ることができる。
3.踏み板
「踏み板」は、階段において足がのる部材であり、通常は、階段が設置される床面と平行になるように設けられる。このような踏み板の形状は、階段を昇降する者の荷重を支持することができる形状であれば特に限定されるものではない。上述した蹴込み部と同様に、本開示においては、光偏向部材である踏み板と、光偏向部材ではない踏み板とを用いることができる。このような踏み板としては、「2.蹴込み部」の項において説明した部材のうち、階段を昇降する者の荷重を支持することができる程度の強度を有するものを用いることができる。
「踏み板」は、階段において足がのる部材であり、通常は、階段が設置される床面と平行になるように設けられる。このような踏み板の形状は、階段を昇降する者の荷重を支持することができる形状であれば特に限定されるものではない。上述した蹴込み部と同様に、本開示においては、光偏向部材である踏み板と、光偏向部材ではない踏み板とを用いることができる。このような踏み板としては、「2.蹴込み部」の項において説明した部材のうち、階段を昇降する者の荷重を支持することができる程度の強度を有するものを用いることができる。
4.光偏向機能付採光階段
本開示において踏み板や蹴込み部は、意匠性を有していてもよい。用いる部材の色彩、形状、図柄、地模様などを工夫することにより、意匠性を付与することができる。このような意匠性は、光透過性や光偏向性を有しない部材に付与されていてもよく、また、光偏向部材に用いられる部材の表面に凹凸を設けることや、半透過性の化粧フィルムを光偏向部材に貼り付けることなどにより、光偏向部材である踏み板や蹴込み部にも付与することができる。
本開示において踏み板や蹴込み部は、意匠性を有していてもよい。用いる部材の色彩、形状、図柄、地模様などを工夫することにより、意匠性を付与することができる。このような意匠性は、光透過性や光偏向性を有しない部材に付与されていてもよく、また、光偏向部材に用いられる部材の表面に凹凸を設けることや、半透過性の化粧フィルムを光偏向部材に貼り付けることなどにより、光偏向部材である踏み板や蹴込み部にも付与することができる。
本開示の採光階段に関する、踏み板や蹴込み部の支持部材や支持方法、設置場所、手すりや滑り止め等の付属品などについては、従来の階段におけるものと同様とすることができる。
B.光偏向機能付採光階段システム
本開示の光偏向機能付採光階段システムは、光透過性を有する採光階段と、上記採光階段の裏側に配置された、光透過性および光偏向性を有する光偏向機能付ロールスクリーンと、を有するものである。
本開示の光偏向機能付採光階段システムは、光透過性を有する採光階段と、上記採光階段の裏側に配置された、光透過性および光偏向性を有する光偏向機能付ロールスクリーンと、を有するものである。
図8は、本開示の光偏向機能付採光階段システムの一例を示す概略断面図である。図8で例示するように、光偏向機能付採光階段システム30は、光透過性を有する採光階段100と、上記採光階段100の裏側に配置された、光透過性および光偏向性を有する光偏向機能付ロールスクリーン31とを有する。図8に示されている例において、採光階段100に入射した光Lは、そのまま採光階段100を透過し、光偏向機能付ロールスクリーン31を透過する際に床面3とは反対の方向(図面の上方)へ偏向されている。
また、図9は、本開示の光偏向機能付採光階段システムにおいて用いることができる光偏向機能付ロールスクリーンの一例を示す概略斜視図である。光偏向機能付ロールスクリーン31は、光Lの入射側から、スクリーン基材32、スクリーン基材32の一方の面側に配置された粘着層33、粘着層33のスクリーン基材32とは反対側の面側に配置された光偏向部材34を有するものである。
本開示においては光偏向機能付ロールスクリーンが、光透過性のみではなく、光偏向性も併せ持つものであるため、採光階段に入射し、透過された光を所望の方向へ偏向させることができる。それにより、照度の向上が所望される場所に光を導くことができるため、より広い範囲の照度を向上させることができ、入射した光をより有効に用いることができる。また、光透過性と光偏向性とを併せ持つ光偏向機能付ロールスクリーンは、その構造上、曇りガラスの様な目隠し機能を有するものである。そのため、このようなロールスクリーンを用いることにより、採光階段の表側および裏側のプライバシーを確保することができる。さらに、採光性やプライバシーが所望されるときには上記光偏向機能付ロールスクリーンを伸長して使用することができ、また、それらの機能が所望されないときには上記光偏向機能付ロールスクリーンを格納することができるため、採光階段の反対側を見通すこともできる。
1.採光階段
本開示の光偏向機能付採光階段システムに用いられる採光階段は、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではない。このような採光階段としては、光透過性を有する一般的なものを用いることができ、例えば、透明または半透明の、樹脂製またはガラス製の板などの踏み板や蹴込み部が用いられているものや、蹴込み部が省略された、いわゆるオープン階段を挙げることができる。また、「A.光偏向機能付採光階段」の項において説明されているような、光透過性および光偏向性を併せ持つものが用いられてもよい。
本開示の光偏向機能付採光階段システムに用いられる採光階段は、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではない。このような採光階段としては、光透過性を有する一般的なものを用いることができ、例えば、透明または半透明の、樹脂製またはガラス製の板などの踏み板や蹴込み部が用いられているものや、蹴込み部が省略された、いわゆるオープン階段を挙げることができる。また、「A.光偏向機能付採光階段」の項において説明されているような、光透過性および光偏向性を併せ持つものが用いられてもよい。
2.光偏向機能付ロールスクリーン
本開示の光偏向機能付採光階段システムにおいて、光偏向機能付ロールスクリーンが配置される場所は、採光階段の裏側であれば特に限定されるものではない。上記採光階段と、光偏向機能付ロールスクリーンとは、接触するように配置されていても、一定の間隔において配置されていてもよいが、採光階段システムとしての採光機能をより向上させるという観点から、採光階段と光偏向機能付ロールスクリーンとはなるべく近い位置に配置されることが好ましい。
本開示の光偏向機能付採光階段システムにおいて、光偏向機能付ロールスクリーンが配置される場所は、採光階段の裏側であれば特に限定されるものではない。上記採光階段と、光偏向機能付ロールスクリーンとは、接触するように配置されていても、一定の間隔において配置されていてもよいが、採光階段システムとしての採光機能をより向上させるという観点から、採光階段と光偏向機能付ロールスクリーンとはなるべく近い位置に配置されることが好ましい。
本開示の光偏向機能付採光階段システムに用いられる光偏向機能付ロールスクリーンは、光透過性および光偏向性を有するものであれば特に限定されるものではない。例えば、スクリーン基材、上記スクリーン基材の一方の面側に、粘着層を介して配置された光偏向層を有するものを用いることができる。上記光偏向層としては、例えば「A.光偏向機能付採光階段、2.蹴込み部、(1)光偏向部材である蹴込み部、(I)第1態様、(a)光偏向層」の項において説明した光偏向層を用いることができる。
光偏向層が配置されるスクリーン基材は、光透過性を有し、かつ、光偏向層や粘着層を支持できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的なロールスクリーンに使用されるものを用いることができる。例えば、樹脂フィルム、樹脂シート、布シート、メッシュ等を用いることができる。このようなスクリーン基材は、「A.光偏向機能付採光階段、2.蹴込み部、(1)光偏向部材である蹴込み部、(I)第1態様、(a)光偏向層、(i)光透過部」において説明した光透過部と同様の全光線透過率を有することが好ましい。
スクリーン基材と光偏向部材とを接合するための粘着層は、所望の粘着強度が得られ、かつ、光透過性の高いものであれば特に限定されなく、例えば、「A.光偏向機能付採光階段、2.蹴込み部、(1)光偏向部材である蹴込み部、(I)第1態様、(c)粘着層」において説明した粘着層と同様とすることができる。
下記に実施例および比較例を示して、本開示をさらに具体的に説明する。
[実施例1]
(光偏向層の形成)
以下の方法により光偏向層を形成した。
[実施例1]
(光偏向層の形成)
以下の方法により光偏向層を形成した。
(1)光透過部および溝部の形成
連続帯状の、光透過性を有する2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:100μm)の一方の面側に、アクリル系モノマー、ウレタンアクリレート系オリゴマー、光重合開始剤等からなる液状の光透過部形成用組成物を、硬化後の厚さが120μmとなるように塗布した。
連続帯状の、光透過性を有する2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:100μm)の一方の面側に、アクリル系モノマー、ウレタンアクリレート系オリゴマー、光重合開始剤等からなる液状の光透過部形成用組成物を、硬化後の厚さが120μmとなるように塗布した。
表面の面方向に沿って円周方向に直線状に連なり、その主切断面が、高さ165μm、版表面側の幅が33μm、版表面から遠い側の幅が10μmの台形の凸部を、59μm周期で複数条互いに平行に配列した凸状群(光偏向部と同形状且つ逆凹凸)が形成されたロール金型を準備した。
上記ロール金型とPETフィルムとの間に上記光透過部形成用組成物が挟まれた状態で、水銀灯を用いて紫外線照射を行い、上記光透過部形成用組成物を架橋硬化させた後、ロール金型を剥離して溝部を表面に有する光透過部をPETフィルムの片面上に形成した。溝部の形状は、上述のロール金型の凸状群の反転形状、すなわち縦断面形状が台形の凹状群を有した。
(2)光偏向部の形成
次に、溝部内に光偏向部を形成した。まず、アクリル系モノマー、ウレタンアクリレート系オリゴマー、光重合開始剤等からなる液状の光偏向部形成用組成物を調製し、これを上記光透過部の溝部に塗布後、鉄製ドクターブレードでスキージして凹状溝内のみに充填させた後、水銀灯を用いて紫外線照射を行い架橋硬化させて光偏向部を形成し、光偏向層を得た。なお、光透過部の屈折率は1.55、光偏向部の屈折率は1.47であった。屈折率の測定方法は、「A.光偏向機能付採光階段、2.蹴込み部、(1)光偏向部材である蹴込み部、(I)第1態様、(a)光偏向層、(i)光透過部」の項で説明した方法と同様である。
次に、溝部内に光偏向部を形成した。まず、アクリル系モノマー、ウレタンアクリレート系オリゴマー、光重合開始剤等からなる液状の光偏向部形成用組成物を調製し、これを上記光透過部の溝部に塗布後、鉄製ドクターブレードでスキージして凹状溝内のみに充填させた後、水銀灯を用いて紫外線照射を行い架橋硬化させて光偏向部を形成し、光偏向層を得た。なお、光透過部の屈折率は1.55、光偏向部の屈折率は1.47であった。屈折率の測定方法は、「A.光偏向機能付採光階段、2.蹴込み部、(1)光偏向部材である蹴込み部、(I)第1態様、(a)光偏向層、(i)光透過部」の項で説明した方法と同様である。
(踏み板用光偏向機能付合わせガラスの形成)
上記光偏向層を形成する際に基材として用いられたPETフィルムを光偏向層から剥離し、ガラス板/接着層/光偏向層/接着層/ガラス板の順に積層したものを加熱・加圧し熱圧着することで、光偏向部材である、踏み板用の光偏向機能付き合わせガラスを得た。なお、上記ガラス板として厚さ3mmのフロートガラスを、また、上記接着層として、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)フィルムを用いた。
上記光偏向層を形成する際に基材として用いられたPETフィルムを光偏向層から剥離し、ガラス板/接着層/光偏向層/接着層/ガラス板の順に積層したものを加熱・加圧し熱圧着することで、光偏向部材である、踏み板用の光偏向機能付き合わせガラスを得た。なお、上記ガラス板として厚さ3mmのフロートガラスを、また、上記接着層として、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)フィルムを用いた。
(蹴込み部用光偏向機能付合わせガラスの形成)
上述した踏み板用光偏向機能付合わせガラスと同様に、光偏向部材である、蹴込み部用光偏向機能付合わせガラスを得た。
上述した踏み板用光偏向機能付合わせガラスと同様に、光偏向部材である、蹴込み部用光偏向機能付合わせガラスを得た。
(採光階段の形成)
上述した踏み板および蹴込み部を用い、光偏向機能付採光階段を形成した。
上述した踏み板および蹴込み部を用い、光偏向機能付採光階段を形成した。
[実施例2]
光透過性を有するが、光偏向性を有しない踏み板として、実施例1の踏み板と同じ寸法のフロートガラスを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
光透過性を有するが、光偏向性を有しない踏み板として、実施例1の踏み板と同じ寸法のフロートガラスを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
[実施例3]
光透過性を有するが、光偏向性を有しない蹴込み部として、実施例1の蹴込み部と同じ寸法のフロートガラスを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
光透過性を有するが、光偏向性を有しない蹴込み部として、実施例1の蹴込み部と同じ寸法のフロートガラスを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
[実施例4]
光透過性も、光偏向性も有しない踏み板として、実施例1の踏み板と同じ寸法の、木製の踏み板の表面にガラスフィルム(スリーエムジャパン株式会社製、製品名:ファサラガラスフィルム シルバー1 RE1SIAR)を貼り付けたものを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
光透過性も、光偏向性も有しない踏み板として、実施例1の踏み板と同じ寸法の、木製の踏み板の表面にガラスフィルム(スリーエムジャパン株式会社製、製品名:ファサラガラスフィルム シルバー1 RE1SIAR)を貼り付けたものを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
[実施例5]
光透過性も、光偏向性も有しない蹴込み部として、実施例1の蹴込み部と同じ寸法の、木製の蹴込み部の表面にガラスフィルム(スリーエムジャパン株式会社製、製品名:ファサラガラスフィルム シルバー1 RE1SIAR)を貼り付けたものを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
光透過性も、光偏向性も有しない蹴込み部として、実施例1の蹴込み部と同じ寸法の、木製の蹴込み部の表面にガラスフィルム(スリーエムジャパン株式会社製、製品名:ファサラガラスフィルム シルバー1 RE1SIAR)を貼り付けたものを用いたこと以外は、実施例1と同様に、光偏向機能付採光階段を形成した。
[比較例1]
実施例2の踏み板と、実施例3の蹴込み部とを用いたこと以外は、実施例1と同様に、採光階段を形成した。
実施例2の踏み板と、実施例3の蹴込み部とを用いたこと以外は、実施例1と同様に、採光階段を形成した。
[比較例2]
実施例2の踏み板と、実施例5の蹴込み部とを用いたこと以外は、実施例1と同様に、採光階段を形成した。
実施例2の踏み板と、実施例5の蹴込み部とを用いたこと以外は、実施例1と同様に、採光階段を形成した。
[比較例3]
実施例3の蹴込み部と、実施例4の踏み板とを用いたこと以外は、実施例1と同様に、採光階段を形成した。
実施例3の蹴込み部と、実施例4の踏み板とを用いたこと以外は、実施例1と同様に、採光階段を形成した。
[評価]
各実施例の光偏向機能付採光階段および各比較例の採光階段の裏側のスペースにおいて、手元の明るさを評価した。また、階段の裏側に対向する壁面の明るさを評価した。なお、手元の明るさは、床面から70cmの高さの明るさを評価し、壁面の明るさは、床面から150cmの高さの明るさを評価した。明るさの評価は、下記の5段階の基準により官能評価を行った。各実施例および比較例に用いられた蹴込み部および踏み板の機能の有無、および、評価結果を下記表1に示す。
A・・・明るく感じる
B・・・やや明るく感じる
C・・・どちらともいえない
D・・・やや暗く感じる
E・・・暗く感じる
各実施例の光偏向機能付採光階段および各比較例の採光階段の裏側のスペースにおいて、手元の明るさを評価した。また、階段の裏側に対向する壁面の明るさを評価した。なお、手元の明るさは、床面から70cmの高さの明るさを評価し、壁面の明るさは、床面から150cmの高さの明るさを評価した。明るさの評価は、下記の5段階の基準により官能評価を行った。各実施例および比較例に用いられた蹴込み部および踏み板の機能の有無、および、評価結果を下記表1に示す。
A・・・明るく感じる
B・・・やや明るく感じる
C・・・どちらともいえない
D・・・やや暗く感じる
E・・・暗く感じる
(まとめ)
蹴込み部および踏み板の少なくとも一方に、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材が用いられている、実施例1〜5の光偏向機能付採光階段においては、良好な結果が得られた。踏み板が光偏向性を有していない実施例2や実施例4においても、蹴込み部が光透過性および光偏向性を有しているため、手元においても、壁面においても、良好な結果が得られた。一方、光透過性および光偏向性を有する蹴込み部や踏み板が用いられていない比較例1〜3においては、光透過性を有する蹴込み部や踏み板が用いられていても、高い評価を得ることができなかった。
蹴込み部および踏み板の少なくとも一方に、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材が用いられている、実施例1〜5の光偏向機能付採光階段においては、良好な結果が得られた。踏み板が光偏向性を有していない実施例2や実施例4においても、蹴込み部が光透過性および光偏向性を有しているため、手元においても、壁面においても、良好な結果が得られた。一方、光透過性および光偏向性を有する蹴込み部や踏み板が用いられていない比較例1〜3においては、光透過性を有する蹴込み部や踏み板が用いられていても、高い評価を得ることができなかった。
1 … 踏み板
2 … 蹴込み部
10 … 光偏向機能付採光階段
20 … 光偏向部材
21 … 光偏向層
22 … 溝部
23A、23B … 光透過部
24A、24B、24C … 光偏向部
30 … 光偏向機能付採光階段システム
31 … 光偏向機能付ロールスクリーン
100 … 採光階段
2 … 蹴込み部
10 … 光偏向機能付採光階段
20 … 光偏向部材
21 … 光偏向層
22 … 溝部
23A、23B … 光透過部
24A、24B、24C … 光偏向部
30 … 光偏向機能付採光階段システム
31 … 光偏向機能付ロールスクリーン
100 … 採光階段
Claims (8)
- 踏み板と、蹴込み部とを有する光偏向機能付採光階段であって、
前記踏み板および前記蹴込み部の少なくとも一方が、光透過性および光偏向性を有する光偏向部材である光偏向機能付採光階段。 - 前記踏み板および前記蹴込み部の少なくとも一方が、高反射性を有する高反射性部材である請求項1に記載の光偏向機能付採光階段。
- 前記蹴込み部が前記光偏向部材であり、
前記蹴込み部は、光の偏向角度が可変となるような可動式である請求項1または請求項2に記載の光偏向機能付採光階段。 - 前記光偏向部材が、片方の面に複数の溝部を有する光透過部と、前記溝部内に配置された光偏向部とを有する光偏向層を含有する請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の光偏向機能付採光階段。
- 前記光偏向部材が、前記光偏向層の片方または両方の面側に配置されたリジッド基材を有する請求項4に記載の光偏向機能付採光階段。
- 前記光偏向部材が、対向する前記リジッド基材に前記光偏向層が挟持されている光偏向機能付合わせガラスである請求項5に記載の光偏向機能付採光階段。
- 前記踏み板および前記蹴込み部の少なくとも一方が、意匠性を有する請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載の光偏向機能付採光階段。
- 光透過性を有する採光階段と、
前記採光階段の裏側に配置された、光透過性および光偏向性を有する光偏向機能付ロールスクリーンと、
を有する光偏向機能付採光階段システム。
Priority Applications (1)
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JP2017014486A JP2018123482A (ja) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | 光偏向機能付採光階段および光偏向機能付採光階段システム |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003166323A (ja) * | 2001-12-03 | 2003-06-13 | Misawa Homes Co Ltd | 階 段 |
US20040006939A1 (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-15 | Apple Computer, Inc. | Glass support member |
JP2012047040A (ja) * | 2011-12-06 | 2012-03-08 | Koji Watanabe | 扇状螺旋構造物の部品ユニット |
-
2017
- 2017-01-30 JP JP2017014486A patent/JP2018123482A/ja active Pending
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