JP2020068183A - Optical device - Google Patents

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一樹 北村
Kazuki Kitamura
一樹 北村
伊藤 宜弘
Nobuhiro Ito
宜弘 伊藤
哲夫 石田
Tetsuo Ishida
哲夫 石田
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Abstract

To provide an optical device that can efficiently introduce light into a house when used for a window.SOLUTION: An optical device 1 comprises a light distribution device 2 for distributing incident light, and a container 3. The light distribution device 2 comprises a first board 10 having translucency, a second board 20 arranged opposite to the first board 10 and having translucency, a first uneven structure layer 30 comprising a plurality of first convex parts 31 provided side by side in one direction, a gap part 40 provided between the first board 10 and the first uneven structure layer 30, a third board 60 having translucency, and a second uneven structure layer 70 comprising a plurality of second convex parts 71 provided side by side in one direction. The container 3 houses liquid 8 to be injected into the gap part 40 and discharged from the gap part 40.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光学装置に関する。   The present invention relates to an optical device.

特許文献1には、第1電極と第2電極との間に配置され、透明状態と入射光を配光する状態とが変化可能な屈折率調整層と、第1電極と屈折率調整層との間に配置され、第2電極に向かって突出する複数の凸部を有する凹凸層とを備える光学デバイスが開示されている。   In Patent Document 1, a refractive index adjusting layer disposed between a first electrode and a second electrode and capable of changing a transparent state and a state of distributing incident light, a first electrode and a refractive index adjusting layer. And an uneven layer having a plurality of convex portions protruding toward the second electrode, the optical device being disclosed.

国際公開第2016/185692号International Publication No. 2016/185692

上記従来の光学デバイスでは、凸部と屈折率調整層との屈折率差が小さいので、全反射できる光の量が少ない。このため、上記従来の光学デバイスを窓に利用したとしても、屋内に光を効率良く採り入れることができない。   In the above conventional optical device, since the difference in refractive index between the convex portion and the refractive index adjusting layer is small, the amount of light that can be totally reflected is small. Therefore, even if the above conventional optical device is used for a window, it is not possible to efficiently take in light indoors.

そこで、本発明は、窓に利用された場合に、効率良く光を屋内に採り入れることができる光学装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical device that can efficiently take in light indoors when used for a window.

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る光学装置は、入射する光を配光する配光デバイスと、容器とを備え、前記配光デバイスは、透光性を有する第1基板と、前記第1基板に対向して配置された透光性を有する第2基板と、前記第2基板の主面であって、前記第1基板に対向する主面である第1主面に配置された、一方向に並んで設けられた複数の第1凸部を有する第1凹凸構造層と、前記第1基板と前記第1凹凸構造層との間に設けられた間隙部と、前記第1基板又は前記第2基板の主面であって、前記間隙部が設けられた側とは反対側の主面である第2主面に対向して配置された、透光性を有する第3基板と、前記第3基板の、前記第2主面に対向する主面である第3主面、及び、前記第2主面のいずれか一方に配置された、一方向に並んで設けられた複数の第2凸部を有する第2凹凸構造層とを備え、前記容器は、前記間隙部に注入され、かつ、前記間隙部から排出される液体を収容する。   In order to achieve the above object, an optical device according to an aspect of the present invention includes a light distribution device that distributes incident light and a container, and the light distribution device includes a first substrate having a light-transmitting property. A second substrate having a light-transmitting property, which is arranged so as to face the first substrate, and a main face which is a main face of the second substrate and which faces the first substrate. A first concavo-convex structure layer having a plurality of first convex portions arranged side by side in one direction, a gap provided between the first substrate and the first concavo-convex structure layer, and A third light-transmitting member that is arranged to face a second main surface that is the main surface of the first substrate or the second substrate and that is the main surface on the side opposite to the side where the gap is provided. A substrate, a third main surface of the third substrate, which is a main surface facing the second main surface, and a second main surface, And a second concavo-convex structure layer having a second protrusion plurality of which are arranged in the direction, the container is injected into the gap, and containing the liquid to be discharged from the gap portion.

本発明に係る光学装置によれば、窓に利用された場合に、効率良く光を屋内に採り入れることができる。   According to the optical device of the present invention, light can be efficiently taken indoors when used for a window.

図1は、実施の形態に係る光学装置の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the optical device according to the embodiment. 図2は、実施の形態に係る光学装置が備える配光デバイスの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a light distribution device included in the optical device according to the embodiment. 図3は、実施の形態に係る配光デバイスが備える第1凹凸構造層の第1凸部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the first protrusion of the first concavo-convex structure layer included in the light distribution device according to the embodiment. 図4は、実施の形態に係る配光デバイスが備える第2凹凸構造層の第2凸部の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the second convex portion of the second uneven structure layer included in the light distribution device according to the embodiment. 図5は、実施の形態に係る配光デバイスの低角度入射用の配光状態(第1配光状態)を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a light distribution state (first light distribution state) for low-angle incidence of the light distribution device according to the embodiment. 図6は、実施の形態に係る配光デバイスの高角度入射用の配光状態(第2配光状態)を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a light distribution state (second light distribution state) for high-angle incidence of the light distribution device according to the embodiment. 図7は、実施の形態の変形例に係る光学装置の構成を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the optical device according to the modification of the embodiment.

以下では、本発明の実施の形態に係る光学装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, optical devices according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangements and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituents in the following embodiments, constituents not described in the independent claims are described as arbitrary constituents.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。   In addition, each drawing is a schematic view, and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like in the drawings do not necessarily match. In addition, in each of the drawings, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted or simplified.

また、本明細書において、平行又は垂直などの要素間の関係性を示す用語、及び、三角形又は台形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。   In addition, in the present specification, a term indicating a relationship between elements such as parallel or vertical, a term indicating a shape of an element such as a triangle or a trapezoid, and a numerical range are not expressions expressing only a strict meaning. , Is a phrase meaning to include a substantially equivalent range, for example, a difference of about several percent.

また、本明細書及び図面において、X軸、Y軸及びZ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。各実施の形態では、Z軸方向を鉛直方向とし、Z軸に垂直な方向(XY平面に平行な方向)を水平方向としている。なお、Z軸の正方向を鉛直上方としている。また、本明細書において、「厚み方向」とは、配光デバイスの厚み方向を意味し、第1基板及び第2基板の主面に垂直な方向のことであり、「平面視」とは、第1基板又は第2基板の主面に対して垂直な方向から見たときのことをいう。   In addition, in the present specification and the drawings, the X axis, the Y axis, and the Z axis indicate the three axes of the three-dimensional orthogonal coordinate system. In each of the embodiments, the Z-axis direction is the vertical direction, and the direction perpendicular to the Z-axis (the direction parallel to the XY plane) is the horizontal direction. The positive direction of the Z-axis is vertically upward. Further, in the present specification, the “thickness direction” means the thickness direction of the light distribution device, is a direction perpendicular to the main surfaces of the first substrate and the second substrate, and the “plan view” is It refers to the view seen from the direction perpendicular to the main surface of the first substrate or the second substrate.

(実施の形態)
[構成]
まず、実施の形態に係る光学装置の構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る光学装置1の構成を示す模式図である。図2は、本実施の形態に係る光学装置1が備える配光デバイス2の断面図である。
(Embodiment)
[Constitution]
First, the configuration of the optical device according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the optical device 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the light distribution device 2 included in the optical device 1 according to this embodiment.

図1に示されるように、光学装置1は、配光デバイス2と、容器3とを備える。本実施の形態では、光学装置1は、さらに、配管4と、ポンプ5と、制御部6と、バルブ7a及び7bとを備える。なお、図1では、配光デバイス2のみを平面視で図示しており、容器3、配管4、ポンプ5、制御部6、並びに、バルブ7a及び7bは互いの接続関係を模式的に図示している。   As shown in FIG. 1, the optical device 1 includes a light distribution device 2 and a container 3. In the present embodiment, the optical device 1 further includes a pipe 4, a pump 5, a control unit 6, and valves 7a and 7b. Note that, in FIG. 1, only the light distribution device 2 is illustrated in a plan view, and the container 3, the pipe 4, the pump 5, the control unit 6, and the valves 7a and 7b schematically show the connection relationship with each other. ing.

配光デバイス2は、配光デバイス2に入射する光を制御する光制御デバイスである。具体的には、配光デバイス2は、配光デバイス2に入射する光を透過させる際に、入射した光の進行方向を変更して出射させる。すなわち、配光デバイス2は、入射する光を配光する。   The light distribution device 2 is a light control device that controls light incident on the light distribution device 2. Specifically, the light distribution device 2 changes the traveling direction of the incident light and emits it when transmitting the light incident on the light distribution device 2. That is, the light distribution device 2 distributes incident light.

本実施の形態では、「配光」とは、配光デバイス2に入射する入射光を透過させる際に、その進行方向を特定の方向に曲げて出射させることである。例えば、配光デバイス2は、鉛直方向に沿って立てて配置された場合に、斜め下方に向けて進む光を透過させる際に、当該光を全反射することで、斜め上方に向けて出射する。配光デバイス2による具体的な光学作用については、後で説明する。   In the present embodiment, the “light distribution” is to bend the traveling direction of the incident light incident on the light distribution device 2 in a specific direction and emit the light. For example, when the light distribution device 2 is vertically arranged along the vertical direction, when the light traveling obliquely downward is transmitted, the light distribution device 2 totally reflects the light and emits the light obliquely upward. . The specific optical action of the light distribution device 2 will be described later.

配光デバイス2は、例えば、建物の窓に設置されることで、配光機能付き窓として実現することができる。配光デバイス2は、例えば、粘着層を介して既存の窓ガラスなどの透明基材に貼り付けて使用される。あるいは、配光デバイス2は、建物の窓そのものとして利用されてもよい。配光デバイス2は、例えば、図2に示される第2基板20が屋内側で、第1基板10が屋外側になるように建物の窓に配置される。   The light distribution device 2 can be realized as a window with a light distribution function by being installed in a window of a building, for example. The light distribution device 2 is used, for example, by being attached to an existing transparent base material such as a window glass via an adhesive layer. Alternatively, the light distribution device 2 may be used as the window itself of the building. The light distribution device 2 is arranged in the window of the building such that the second substrate 20 shown in FIG. 2 is on the indoor side and the first substrate 10 is on the outdoor side, for example.

配光デバイス2は、第1基板10と、第2基板20と、第1凹凸構造層30と、間隙部40と、第1封止部材50と、第3基板60と、第2凹凸構造層70と、第2封止部材90とを備える。各構成要素の詳細については、後で説明する。   The light distribution device 2 includes a first substrate 10, a second substrate 20, a first uneven structure layer 30, a gap portion 40, a first sealing member 50, a third substrate 60, and a second uneven structure layer. 70 and a second sealing member 90. Details of each component will be described later.

本実施の形態では、図2に示されるように、光学装置1は、間隙部40を充填可能な液体8を備える。光学装置1は、間隙部40への液体8の注入、及び、間隙部40からの液体8の排出を制御することで、第1凹凸構造層30の表面と当該表面に接触する媒体との屈折率差を変更することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the optical device 1 includes the liquid 8 that can fill the gap portion 40. The optical device 1 controls the injection of the liquid 8 into the gap 40 and the discharge of the liquid 8 from the gap 40 to refract the surface of the first concavo-convex structure layer 30 and the medium in contact with the surface. You can change the rate difference.

具体的には、間隙部40に液体8が注入された場合に、液体8が第1凹凸構造層30の表面に接触する媒体になる。例えば、液体8と第1凹凸構造層30との屈折率差が実質的に等しくなり、配光デバイス2の第1基板10と第2基板20との間の光学状態が透明状態になる。間隙部40から液体8が排出された場合に、排出された液体8の代わりに間隙部40に導入される気体9aが、第1凹凸構造層30の表面に接触する媒体になる。気体9aと第1凹凸構造層30との屈折率差が大きくなり、第1基板10と第2基板20との間の光学状態が配光状態になる。   Specifically, when the liquid 8 is injected into the gap 40, the liquid 8 becomes a medium that contacts the surface of the first concavo-convex structure layer 30. For example, the difference in refractive index between the liquid 8 and the first concavo-convex structure layer 30 becomes substantially equal, and the optical state between the first substrate 10 and the second substrate 20 of the light distribution device 2 becomes transparent. When the liquid 8 is discharged from the gap 40, the gas 9a introduced into the gap 40 instead of the discharged liquid 8 becomes a medium that comes into contact with the surface of the first concavo-convex structure layer 30. The refractive index difference between the gas 9a and the first concavo-convex structure layer 30 becomes large, and the optical state between the first substrate 10 and the second substrate 20 becomes a light distribution state.

液体8は、間隙部40に注入され、かつ、間隙部40から排出される液体である。つまり、液体8は、第1のタイミングで間隙部40へ注入された後、第2のタイミングで間隙部40から排出される。排出された液体8は、容器3に収容される。また、排出された液体8は、第3のタイミングで間隙部40へ注入される。つまり、液体8は、間隙部40に対する注入及び排出が繰り返し行われる。   The liquid 8 is a liquid that is injected into the gap 40 and discharged from the gap 40. That is, the liquid 8 is injected into the gap 40 at the first timing and then discharged from the gap 40 at the second timing. The discharged liquid 8 is stored in the container 3. Further, the discharged liquid 8 is injected into the gap 40 at the third timing. That is, the liquid 8 is repeatedly injected into and discharged from the gap 40.

液体8の体積は、例えば、間隙部40の容積に等しい。これにより、液体8によって間隙部40を完全に充填することができる。なお、液体8の体積は、間隙部40の容積よりも少なくてもよく、多くてもよい。   The volume of the liquid 8 is equal to the volume of the gap 40, for example. Thereby, the gap portion 40 can be completely filled with the liquid 8. The volume of the liquid 8 may be smaller or larger than the volume of the gap 40.

本実施の形態では、液体8の屈折率は、第1凹凸構造層30の屈折率に等しい。ここでの“等しい”は、完全に一致するという意味だけではなく、実質的に等しいという意味も含まれる。つまり、液体8の屈折率と第1凹凸構造層30の屈折率とは、僅かな差を有してもよい。例えば、第1凹凸構造層30の屈折率をn1とし、液体8の屈折率をn2とした場合、n1−n2の絶対値は0.01以下であってもよい。   In the present embodiment, the refractive index of the liquid 8 is equal to the refractive index of the first concavo-convex structure layer 30. The term "equal" as used herein includes not only a perfect match but also a substantially equal meaning. That is, the refractive index of the liquid 8 and the refractive index of the first concavo-convex structure layer 30 may have a slight difference. For example, when the refractive index of the first concavo-convex structure layer 30 is n1 and the refractive index of the liquid 8 is n2, the absolute value of n1-n2 may be 0.01 or less.

液体8は、例えばシリコーンオイルである。シリコーンオイルの屈折率は、例えば、1.5以上1.6以下の範囲である。あるいは、液体8は、屈折率が約1.33の水、又は、屈折率が約1.3のアルコールでもよい。水は、純水であってもよく、水道水又は砂糖水などであってもよい。あるいは、液体8は、屈折率が高いナノ粒子又は有機材料を含有する水溶液であってもよい。   The liquid 8 is, for example, silicone oil. The refractive index of the silicone oil is, for example, in the range of 1.5 or more and 1.6 or less. Alternatively, the liquid 8 may be water having a refractive index of about 1.33 or alcohol having a refractive index of about 1.3. The water may be pure water, tap water, sugar water, or the like. Alternatively, the liquid 8 may be an aqueous solution containing nanoparticles having a high refractive index or an organic material.

液体8は、表面張力が20mN/m以上76mN/m以下である。具体的には、液体8は、0℃以上40℃以下の範囲における表面張力が20mN/m以上76mN/m以下である。表面張力が20mN/m以上であることで、液体8の注入及び排出が容易に行われる。例えば、排出時の液体8の残留を抑制し、かつ、注入時の液体8内への気泡の混入を抑制することができる。これにより、配光デバイス2の面内での光学状態の均一性を高めることができる。   The liquid 8 has a surface tension of 20 mN / m or more and 76 mN / m or less. Specifically, the liquid 8 has a surface tension of 20 mN / m or more and 76 mN / m or less in the range of 0 ° C. or higher and 40 ° C. or lower. When the surface tension is 20 mN / m or more, the liquid 8 can be easily injected and discharged. For example, it is possible to suppress the liquid 8 from remaining at the time of discharging, and suppress the mixing of bubbles into the liquid 8 at the time of injecting. Thereby, the uniformity of the optical state within the surface of the light distribution device 2 can be improved.

液体8が排出された場合に代わりに導入される気体9aは、例えば、配光デバイス2の周辺に位置する空気であるが、容器などに予め用意された気体であってもよい。例えば、気体9aの流出入が行われる空気孔52には、乾燥空気、窒素、又は、不活性ガスを収容する容器が接続されていてもよい。つまり、光学装置1は、不活性ガスなどの気体を収容する容器を備えていてもよい。不活性ガスは、例えば、アルゴンなどであるが、特に限定されない。   The gas 9a introduced instead when the liquid 8 is discharged is, for example, air located around the light distribution device 2, but may be gas prepared in advance in a container or the like. For example, a container containing dry air, nitrogen, or an inert gas may be connected to the air hole 52 through which the gas 9a flows in and out. That is, the optical device 1 may include a container that stores a gas such as an inert gas. The inert gas is, for example, argon, but is not particularly limited.

容器3は、液体8を収容するための容器である。図1に示されるように、容器3は、配管4を介して配光デバイス2に接続されている。具体的には、図2に示されるように、配管4は、第1封止部材50に設けられた開口51に接続されている。なお、容器3は、配光デバイス2の開口51に直接接続されていてもよい。つまり、光学装置1は、配管4を備えていなくてもよい。   The container 3 is a container for containing the liquid 8. As shown in FIG. 1, the container 3 is connected to the light distribution device 2 via a pipe 4. Specifically, as shown in FIG. 2, the pipe 4 is connected to the opening 51 provided in the first sealing member 50. The container 3 may be directly connected to the opening 51 of the light distribution device 2. That is, the optical device 1 may not include the pipe 4.

容器3の容量は、例えば、間隙部40の容量以上である。これにより、容器3は、間隙部40から液体8を完全に排出させることができる。なお、容器3の大きさ及び形状は特に限定されない。容器3及び配管4は、例えば樹脂材料又は金属材料を用いて形成されている。容器3及び配管4は、例えば、液体8に対して反応を起こさない材料を用いて形成されている。   The capacity of the container 3 is, for example, greater than or equal to the capacity of the gap 40. Accordingly, the container 3 can completely discharge the liquid 8 from the gap 40. The size and shape of the container 3 are not particularly limited. The container 3 and the pipe 4 are formed using, for example, a resin material or a metal material. The container 3 and the pipe 4 are formed of, for example, a material that does not react with the liquid 8.

配光デバイス2が建物の窓に利用された場合、容器3及び配管4は、例えば、建物の窓枠、壁、床又は天井などに埋め込んで設けられる。あるいは、容器3及び配管4は、建物の屋内又は屋外に設けられてもよい。   When the light distribution device 2 is used for a window of a building, the container 3 and the pipe 4 are provided by being embedded in, for example, a window frame, wall, floor or ceiling of the building. Alternatively, the container 3 and the pipe 4 may be provided inside or outside the building.

ポンプ5は、間隙部40への液体8の注入、及び、間隙部40からの液体8の排出の少なくとも一方を行う送液部の一例である。本実施の形態では、ポンプ5は、液体8の注入及び排出の両方を行う。ポンプ5は、例えば、配管4を流れる液体8の流量及び流れる方向を調整可能である。   The pump 5 is an example of a liquid feeding unit that performs at least one of injecting the liquid 8 into the gap 40 and discharging the liquid 8 from the gap 40. In the present embodiment, the pump 5 both injects and discharges the liquid 8. The pump 5 can adjust the flow rate and the flowing direction of the liquid 8 flowing through the pipe 4, for example.

液体8の注入及び排出のいずれか一方は、液体8の自重を利用して行われてもよい。具体的には、容器3が間隙部40よりも高い位置に設けられている場合、容器3から間隙部40への液体8の注入は、バルブ7aを開けるだけで液体8の自重によって容易に行われる。容器3が間隙部40よりも低い位置に設けられている場合、間隙部40から容器3への液体8の排出は、液体8の自重によって容易に行われる。このように、ポンプ5は、間隙部40に対する液体8の注入及び排出の一方を行わなくてもよい。ポンプ5は、例えば、配管4に設けられているが、容器3内に設けられてもよい。   Either the injection or the discharge of the liquid 8 may be performed by utilizing the weight of the liquid 8. Specifically, when the container 3 is provided at a position higher than the gap 40, the liquid 8 can be easily injected from the container 3 into the gap 40 by the weight of the liquid 8 only by opening the valve 7a. Be seen. When the container 3 is provided at a position lower than the gap 40, the liquid 8 is easily discharged from the gap 40 to the container 3 by the weight of the liquid 8. As described above, the pump 5 does not need to perform one of the injection and the discharge of the liquid 8 in the gap 40. The pump 5 is provided in the pipe 4, for example, but may be provided in the container 3.

制御部6は、ポンプ5を制御する。具体的には、制御部6は、ユーザからの指示、太陽高度、日時及び天候の少なくとも1つに基づいて、ポンプ5を制御する。制御部6は、ポンプ5を制御することで、液体8の注入及び排出のタイミング、並びに、注入量及び排出量を調整する。例えば、制御部6は、太陽高度に応じてポンプ5を制御することで、間隙部40への液体8の注入量及び排出量を調整する。   The control unit 6 controls the pump 5. Specifically, the control unit 6 controls the pump 5 based on at least one of an instruction from the user, the sun altitude, date and time, and weather. The control unit 6 controls the pump 5 to adjust the injection timing and the discharge timing of the liquid 8 and the injection amount and the discharge amount. For example, the control unit 6 controls the pump 5 according to the sun altitude to adjust the injection amount and the discharge amount of the liquid 8 into the gap 40.

太陽高度は、光学装置1が設置された地点の緯度及び経度、並びに、日時に基づいて決定される。光学装置1が建物の窓に利用される場合、緯度及び経度は通常、不変であるので、太陽高度は、日時に基づいて決定される。このため、本実施の形態では、制御部6は、現在時刻及び日付を示す日時情報に基づいてポンプ5を制御する。例えば、制御部6は、日時情報を取得する時計機能を有する。あるいは、制御部6は、外部装置と通信することで、日時情報を取得する通信IFを有してもよい。   The sun altitude is determined based on the latitude and longitude of the point where the optical device 1 is installed, and the date and time. When the optical device 1 is used for a window of a building, the latitude and the longitude are usually unchanged, so the solar altitude is determined based on the date and time. Therefore, in the present embodiment, the control unit 6 controls the pump 5 based on the date and time information indicating the current time and date. For example, the control unit 6 has a clock function that acquires date and time information. Alternatively, the control unit 6 may have a communication IF that acquires date and time information by communicating with an external device.

制御部6は、例えば、マイクロコントローラなどで実現される。制御部6は、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで実現される。制御部6が有する機能は、プロセッサによって実行されるソフトウェアで実現される。あるいは、制御部6が有する機能は、複数の回路素子を含む電子回路などのハードウェアで実現されてもよい。   The control unit 6 is realized by, for example, a microcontroller. The control unit 6 is realized by, for example, a non-volatile memory in which a program is stored, a volatile memory that is a temporary storage area for executing the program, an input / output port, a processor that executes the program, and the like. The function of the control unit 6 is realized by software executed by the processor. Alternatively, the function of the control unit 6 may be realized by hardware such as an electronic circuit including a plurality of circuit elements.

バルブ7aは、配管4に接続されており、間隙部40に対する液体8の流れを制御する。バルブ7aは、例えば、制御部6によって開閉が制御される。バルブ7aが開いた状態で、容器3から間隙部40への液体8の注入、及び、間隙部40から容器3への液体8の排出が行われる。バルブ7aが閉じた状態では、間隙部40に注入された液体8の漏出、及び、容器3から間隙部40への液体8の浸入を抑制することができる。   The valve 7 a is connected to the pipe 4 and controls the flow of the liquid 8 to the gap 40. The opening and closing of the valve 7a is controlled by the control unit 6, for example. With the valve 7a opened, the liquid 8 is injected from the container 3 into the gap 40, and the liquid 8 is discharged from the gap 40 into the container 3. When the valve 7 a is closed, the leakage of the liquid 8 injected into the gap 40 and the infiltration of the liquid 8 from the container 3 into the gap 40 can be suppressed.

バルブ7bは、間隙部40に対する気体9aの流れを制御する。バルブ7bは、例えば、図2に示される空気孔52に接続された配管(図2には示していない)に接続され、制御部6によって開閉が制御される。液体8の注入及び排出が行われる場合に、バルブ7bが開けられる。   The valve 7b controls the flow of the gas 9a with respect to the gap 40. The valve 7b is connected to, for example, a pipe (not shown in FIG. 2) connected to the air hole 52 shown in FIG. 2, and the control unit 6 controls opening / closing. The valve 7b is opened when the liquid 8 is injected and discharged.

続いて、配光デバイス2の具体的な構成について説明する。   Subsequently, a specific configuration of the light distribution device 2 will be described.

[第1基板、第2基板及び第3基板]
第1基板10、第2基板20及び第3基板60はそれぞれ、透光性を有する基材である。第1基板10、第2基板20及び第3基板60としてはそれぞれ、例えばガラス基板又は樹脂基板を用いることができる。
[First Substrate, Second Substrate, and Third Substrate]
Each of the first substrate 10, the second substrate 20, and the third substrate 60 is a light-transmitting base material. As the first substrate 10, the second substrate 20, and the third substrate 60, for example, glass substrates or resin substrates can be used.

ガラス基板の材料としては、ソーダガラス、無アルカリガラス又は高屈折率ガラスなどが挙げられる。樹脂基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、アクリル(PMMA)又はエポキシなどの樹脂材料が挙げられる。ガラス基板は、光透過率が高く、かつ、水分の透過性が低いという利点がある。一方、樹脂基板は、破壊時の飛散が少ないという利点がある。本実施の形態では、第1基板10、第2基板20及び第3基板60はそれぞれ、PET樹脂からなる透明樹脂基板である。   Examples of the material for the glass substrate include soda glass, alkali-free glass, and high-refractive index glass. Examples of the material of the resin substrate include resin materials such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), acrylic (PMMA) or epoxy. The glass substrate has the advantages of high light transmittance and low moisture permeability. On the other hand, the resin substrate has an advantage that scattering at the time of breakage is small. In this embodiment, each of the first substrate 10, the second substrate 20, and the third substrate 60 is a transparent resin substrate made of PET resin.

第1基板10、第2基板20及び第3基板60はそれぞれ、例えば、リジッド基板であるが、フレキシブル基板であってもよい。第1基板10、第2基板20及び第3基板60の各々の厚みは、例えば1μm以上1000μm以下であるが、これに限らない。第1基板10の平面視形状は、例えば、長方形又は正方形などであるが、これに限らず、矩形以外の多角形、又は、円形であってもよい。   The first substrate 10, the second substrate 20, and the third substrate 60 are, for example, rigid substrates, but may be flexible substrates. The thickness of each of the first substrate 10, the second substrate 20, and the third substrate 60 is, for example, 1 μm or more and 1000 μm or less, but is not limited to this. The plan view shape of the first substrate 10 is, for example, a rectangle or a square, but is not limited to this, and may be a polygon other than a rectangle or a circle.

本実施の形態では、図2に示されるように、第1基板10は、主面11を有する。主面11は、間隙部40が設けられた側とは反対側の主面である第2主面の一例である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, first substrate 10 has main surface 11. The main surface 11 is an example of a second main surface that is a main surface on the side opposite to the side on which the gap portion 40 is provided.

本実施の形態では、第1基板10は、単一の基板から構成されているが、これに限らない。第1基板10は、複数の基板の積層構造を有してもよい。例えば、第1基板10は、互いに対向して配置された2枚の透明基板と、当該2枚の透明基板を接着する透明の接着層とを有してもよい。例えば、2枚の透明基板の一方、第2基板20、第1凹凸構造層30、間隙部40及び第1封止部材50を備える第1デバイスと、2枚の透明基板の他方、第3基板60、第2凹凸構造層70及び第2封止部材90を備える第2デバイスとを別々に製造した後、接着層を介して第1デバイスと第2デバイスとを貼り合わせてもよい。   In the present embodiment, the first substrate 10 is composed of a single substrate, but is not limited to this. The first substrate 10 may have a laminated structure of a plurality of substrates. For example, the first substrate 10 may include two transparent substrates arranged to face each other and a transparent adhesive layer that bonds the two transparent substrates. For example, one of the two transparent substrates, the second substrate 20, the first concavo-convex structure layer 30, the first device including the gap 40 and the first sealing member 50, the other of the two transparent substrates, and the third substrate. 60, the second uneven structure layer 70, and the second device including the second sealing member 90 may be separately manufactured, and then the first device and the second device may be bonded to each other via the adhesive layer.

第2基板20は、第1基板10に対向して配置されている。第2基板20は、主面21を有する。主面21は、第1基板10に対向する主面である第1主面の一例である。第1基板10と第2基板20とは、互いに平行に配置されており、その間隔は、例えば1mmである。   The second substrate 20 is arranged so as to face the first substrate 10. The second substrate 20 has a main surface 21. The main surface 21 is an example of a first main surface that is a main surface facing the first substrate 10. The 1st board | substrate 10 and the 2nd board | substrate 20 are arrange | positioned mutually parallel, and the space | interval is 1 mm, for example.

本実施の形態では、第1基板10と第2基板20とは、互いの端部の外周に沿って額縁状に設けられた第1封止部材50によって接着されている。第1基板10と第2基板20との間には、間隔を一定に保つために、粒子状の複数のスペーサが面内に分散されていてもよく、柱状の構造が形成されていてもよい。   In the present embodiment, the first substrate 10 and the second substrate 20 are adhered to each other by the first sealing member 50 provided in a frame shape along the outer peripheries of their ends. Between the first substrate 10 and the second substrate 20, a plurality of particulate spacers may be dispersed in the surface or a columnar structure may be formed in order to keep the distance constant. .

第3基板60は、主面11に対向して配置されている。第3基板60は、主面61を有する。主面61は、主面11に対向する主面である第3主面の一例である。第3基板60と第1基板10とは、互いに平行に配置されている。本実施の形態では、主面61に第2凹凸構造層70が接触している。つまり、第3基板60と第1基板10との間隔は、第2凹凸構造層70の厚さに等しい。なお、主面61と第2凹凸構造層70とは接触せずに、離れて設けられていてもよい。   The third substrate 60 is arranged so as to face the main surface 11. The third substrate 60 has a main surface 61. The main surface 61 is an example of a third main surface which is a main surface facing the main surface 11. The third substrate 60 and the first substrate 10 are arranged in parallel with each other. In the present embodiment, the second uneven structure layer 70 is in contact with the main surface 61. That is, the distance between the third substrate 60 and the first substrate 10 is equal to the thickness of the second uneven structure layer 70. The main surface 61 and the second concavo-convex structure layer 70 may be provided apart from each other without making contact with each other.

本実施の形態では、第3基板60と第1基板10とは、互いの端部の外周に沿って額縁状に設けられた第2封止部材90によって接着されている。第3基板60と第1基板10との間には、間隔を一定に保つために、粒子状の複数のスペーサが面内に分散されていてもよく、柱状の構造が形成されていてもよい。   In the present embodiment, the third substrate 60 and the first substrate 10 are adhered to each other by the second sealing member 90 provided in a frame shape along the outer peripheries of their ends. Between the third substrate 60 and the first substrate 10, a plurality of particulate spacers may be dispersed in the surface or a columnar structure may be formed in order to keep the distance constant. .

なお、第1基板10、第2基板20及び第3基板60の少なくとも1つには、各基板を支持する剛性の高い透明基材が設けられていてもよい。例えば、配光デバイス2を挟むように一対の支持ガラス基板が設けられていてもよい。第2基板20と第3基板60との各々は、透明な粘着層を介して支持ガラス基板に貼り付けられていてもよい。支持ガラス基板の厚みは、例えば3mm以上6mm以下であるが、これに限らない。   Note that at least one of the first substrate 10, the second substrate 20, and the third substrate 60 may be provided with a highly rigid transparent base material that supports each substrate. For example, a pair of supporting glass substrates may be provided so as to sandwich the light distribution device 2. Each of the second substrate 20 and the third substrate 60 may be attached to the supporting glass substrate via a transparent adhesive layer. The thickness of the supporting glass substrate is, for example, 3 mm or more and 6 mm or less, but is not limited to this.

[第1凹凸構造層]
第1凹凸構造層30は、第2基板20の主面21に配置された微細形状層である。第1凹凸構造層30は、図2に示されるように、一方向に並んで設けられた複数の第1凸部31を有する。
[First concavo-convex structure layer]
The first concavo-convex structure layer 30 is a finely-shaped layer arranged on the main surface 21 of the second substrate 20. As shown in FIG. 2, the first concavo-convex structure layer 30 has a plurality of first convex portions 31 arranged side by side in one direction.

具体的には、第1凹凸構造層30は、マイクロオーダーサイズの複数の第1凸部31によって構成された凹凸構造体である。図2に示される例では、複数の第1凸部31が個々に離れて位置し、根元(第2基板20側)で基台層によって支持されている。つまり、隣り合う2つの第1凸部31の間には平坦面が設けられている。基台層は、例えば、複数の第1凸部31の成型の際に残膜として残った部分である。なお、複数の第1凸部31は、根元で互いに接続されていてもよく、隣り合う2つの第1凸部31の間には平坦面が設けられていなくてもよい。つまり、隣り合う2つの第1凸部31の間である凹部の断面形状は、V字状であってもよい。例えば、第1凹凸構造層30は、電極層など他の部材を介さずに、主面21に接して設けられている。なお、第1凹凸構造層30と第2基板20との間には、透明の接着層などが設けられていてもよい。   Specifically, the first concavo-convex structure layer 30 is a concavo-convex structure body including a plurality of first convex portions 31 having a micro-order size. In the example shown in FIG. 2, the plurality of first convex portions 31 are individually separated from each other, and are supported by the base layer at the root (the second substrate 20 side). That is, a flat surface is provided between two adjacent first convex portions 31. The base layer is, for example, a portion that remains as a residual film when the plurality of first convex portions 31 is molded. The plurality of first protrusions 31 may be connected to each other at their roots, and a flat surface may not be provided between two adjacent first protrusions 31. That is, the cross-sectional shape of the concave portion between the two adjacent first convex portions 31 may be V-shaped. For example, the first concavo-convex structure layer 30 is provided in contact with the main surface 21 without interposing another member such as an electrode layer. A transparent adhesive layer or the like may be provided between the first concavo-convex structure layer 30 and the second substrate 20.

第1凹凸構造層30は、液体8が間隙部40から排出された状態で入射する光であって、第2凹凸構造層70の第2凸部71の側面71bで全反射された光を屈折させる配光構造を有する。配光構造は、複数の第1凸部31によって構成されている。   The first concavo-convex structure layer 30 refracts the light that is incident in a state where the liquid 8 is discharged from the gap 40 and is totally reflected by the side surface 71b of the second convex portion 71 of the second concavo-convex structure layer 70. It has a light distribution structure. The light distribution structure is composed of a plurality of first convex portions 31.

複数の第1凸部31は、Z軸方向に並んで配置されている。複数の第1凸部31は、その並び方向(すなわち、Z軸方向)に直交する方向に延在する長尺の凸部である。具体的には、複数の第1凸部31は、X軸に直交する断面(YZ断面)の断面形状を維持しながら、X軸方向に延びたストライプ状に形成されている。例えば、複数の第1凸部31の各々は、第2基板20に対して横倒しに配置された台形柱である。なお、複数の第1凸部31は、X軸方向に沿って蛇行しながら延びていてもよい。例えば、複数の第1凸部31は、平面視において、波線のストライプ状に形成されていてもよい。   The plurality of first protrusions 31 are arranged side by side in the Z-axis direction. The plurality of first protrusions 31 are long protrusions extending in a direction orthogonal to the arrangement direction (that is, the Z-axis direction). Specifically, the plurality of first convex portions 31 are formed in stripes extending in the X-axis direction while maintaining the cross-sectional shape of the cross section (YZ cross section) orthogonal to the X axis. For example, each of the plurality of first convex portions 31 is a trapezoidal column that is arranged laterally with respect to the second substrate 20. Note that the plurality of first convex portions 31 may extend meandering along the X-axis direction. For example, the plurality of first convex portions 31 may be formed in a wavy line stripe shape in a plan view.

図2に示されるように、複数の第1凸部31の各々は、根元から先端にかけて先細る形状を有する。具体的には、複数の第1凸部31の各々の断面形状は、第2基板20から第1基板10に向かう方向に沿って先細りのテーパ形状である。本実施の形態では、複数の第1凸部31のYZ断面における断面形状は、配光デバイス2の厚み方向に沿って先細る台形であるが、これに限らない。第1凸部31の断面形状は、三角形でもよく、その他の多角形、又は、カーブを含む多角形などでもよい。   As shown in FIG. 2, each of the plurality of first convex portions 31 has a shape that tapers from the root to the tip. Specifically, the cross-sectional shape of each of the plurality of first convex portions 31 is a taper shape that is tapered along the direction from the second substrate 20 toward the first substrate 10. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the plurality of first convex portions 31 in the YZ cross section is a trapezoid that tapers along the thickness direction of the light distribution device 2, but is not limited to this. The cross-sectional shape of the first convex portion 31 may be a triangle, another polygon, or a polygon including a curve.

なお、台形又は三角形には、頂点が丸みを帯びた台形又は三角形も含まれる。また、台形又は三角形には、各辺が完全に直線ではない場合、例えば、各辺の長さの数%程度の変位で僅かに屈曲している場合、又は、微小な凹凸が含まれる場合も含まれる。   Note that the trapezoid or triangle also includes a trapezoid or triangle with rounded vertices. In addition, a trapezoid or a triangle may have a case in which each side is not perfectly straight, for example, is slightly bent with a displacement of about several% of the length of each side, or may include minute irregularities. included.

図3は、本実施の形態に係る配光デバイス2が備える第1凹凸構造層30の第1凸部31の断面図である。図3は、YZ断面を表しているが、断面を表す網掛けを付していない。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the first convex portion 31 of the first uneven structure layer 30 included in the light distribution device 2 according to this embodiment. Although FIG. 3 shows the YZ cross section, the cross section is not shaded.

図2及び図3に示されるように、複数の第1凸部31の各々は、側面31a及び31bを有する。側面31a及び31bは、Z軸方向に交差する面である。側面31a及び31bの少なくとも一方は、主面21に直交する方向(すなわち、Y軸方向)に対して所定の傾斜角で傾斜する傾斜面である。側面31aと側面31bとの間隔、すなわち、第1凸部31の幅は、第2基板20から第1基板10に向かって漸次小さくなっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, each of the plurality of first protrusions 31 has side surfaces 31a and 31b. The side surfaces 31a and 31b are surfaces that intersect in the Z-axis direction. At least one of the side surfaces 31a and 31b is an inclined surface that is inclined at a predetermined inclination angle with respect to the direction orthogonal to the main surface 21 (that is, the Y axis direction). The distance between the side surface 31a and the side surface 31b, that is, the width of the first convex portion 31 gradually decreases from the second substrate 20 toward the first substrate 10.

側面31aは、第1側面の一例であり、例えば、Z軸が鉛直方向に一致するように配光デバイス2を配置した場合に、第1凸部31を構成する複数の側面のうち、鉛直上方側の側面である。   The side surface 31a is an example of the first side surface, and for example, when the light distribution device 2 is arranged so that the Z axis is aligned in the vertical direction, among the plurality of side surfaces that form the first convex portion 31, the side surface 31a is vertically upward. It is the side of the side.

側面31bは、第1側面の一例であり、例えば、Z軸が鉛直方向に一致するように配光デバイス2を配置した場合に、第1凸部31を構成する複数の側面のうち、鉛直下方側の側面である。図3に示されるように、側面31bは、下方から入射する光L2を屈折させる屈折面として機能する。光L2は、例えば、第2凹凸構造層70の第2凸部71で全反射されて上向きに進行する光である。   The side surface 31b is an example of a first side surface, and, for example, when the light distribution device 2 is arranged so that the Z axis is aligned in the vertical direction, the side surface 31b is vertically downward from among the plurality of side surfaces forming the first convex portion 31. It is the side of the side. As shown in FIG. 3, the side surface 31b functions as a refraction surface that refracts the light L2 incident from below. The light L2 is, for example, light that is totally reflected by the second convex portion 71 of the second uneven structure layer 70 and travels upward.

側面31aの傾斜角α及び側面31bの傾斜角αはそれぞれ、例えば20°以上35°以下の範囲である。言い換えると、第1凸部31の断面形状である台形又は三角形の2つの底角はそれぞれ、55°以上70°以下である。側面31aの傾斜角αと側面31bの傾斜角αとは、互いに異なっていてもよく、等しくてもよい。つまり、第1凸部31の断面形状は、等脚台形又は二等辺三角形でもよい。複数の第1凸部31の各々の側面31aの傾斜角αは互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。複数の第1凸部31の各々の側面31bの傾斜角αは互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。 Each inclination angle alpha 2 of the inclination angle alpha 1 and the side surface 31b of the side surface 31a, for example in the range of 20 ° or more than 35 °. In other words, the two base angles of the trapezoid or the triangle, which is the cross-sectional shape of the first convex portion 31, are each 55 ° or more and 70 ° or less. The inclination angle alpha 2 of the inclination angle alpha 1 and the side surface 31b of the side surface 31a, may be different from each other, it may be equal. That is, the cross-sectional shape of the first convex portion 31 may be an isosceles trapezoid or an isosceles triangle. The inclination angles α 1 of the side surfaces 31a of the plurality of first convex portions 31 may be equal to or different from each other. The inclination angles α 2 of the side surfaces 31b of each of the plurality of first convex portions 31 may be equal to or different from each other.

複数の第1凸部31の各々の高さは、例えば100μm以上である。高さが100μm以上であることで、光を反射する側面31b及び31bを広く確保することができる。このため、配光される光の量が多くなるので、配光率を高めることができる。   The height of each of the plurality of first convex portions 31 is, for example, 100 μm or more. When the height is 100 μm or more, the side surfaces 31b and 31b that reflect light can be widely secured. Therefore, the amount of light to be distributed becomes large, so that the light distribution rate can be increased.

また、複数の第1凸部31の各々のアスペクト比は、例えば2以下である。なお、アスペクト比は、第1凸部31の根元の幅に対する高さの割合である。アスペクト比が2以下であることで、第1凸部31の物理的な強度を高めることができる。例えば、液体8の注入及び排出の際に、液体8の流れによって第1凸部31の形状が変化するのを抑制することができる。   Further, the aspect ratio of each of the plurality of first convex portions 31 is, for example, 2 or less. The aspect ratio is the ratio of the height to the width of the root of the first convex portion 31. When the aspect ratio is 2 or less, the physical strength of the first convex portion 31 can be increased. For example, it is possible to prevent the shape of the first convex portion 31 from changing due to the flow of the liquid 8 when the liquid 8 is injected and discharged.

また、隣り合う2つの第1凸部31の間隔は、例えば10μm以上40μm以下である。なお、当該間隔は、隣り合う2つの第1凸部31の根元間の距離である。つまり、当該間隔は、隣り合う2つの第1凸部31の間の凹部の平坦面の幅に相当する。隣り合う2つの第1凸部31の間隔が10μm以上であることで、間隙部40に注入された液体8が凹部に残留しにくくなる。このため、液体8を速やかに排出することができる。また、隣り合う2つの第1凸部31の間隔が40μm以下であることで、第1凸部31の面内の密度を高めることができる。このため、配光される光の量が多くなるので、配光率を高めることができる。   The interval between two adjacent first convex portions 31 is, for example, 10 μm or more and 40 μm or less. In addition, the said space | interval is the distance between the roots of two adjacent 1st convex parts 31. That is, the interval corresponds to the width of the flat surface of the concave portion between the two adjacent first convex portions 31. When the distance between the two adjacent first convex portions 31 is 10 μm or more, the liquid 8 injected into the gap portion 40 is unlikely to remain in the concave portion. Therefore, the liquid 8 can be quickly discharged. In addition, when the distance between the two adjacent first convex portions 31 is 40 μm or less, the in-plane density of the first convex portions 31 can be increased. Therefore, the amount of light to be distributed becomes large, so that the light distribution rate can be increased.

なお、複数の第1凸部31の各々の高さは、1mm以上であってもよい。つまり、複数の第1凸部31は、ミリオーダーサイズの凸部であってもよい。注入された液体8が完全に排出されずに部分的に残留したとしても、全体として十分な大きさの反射面を確保することができる。   The height of each of the plurality of first protrusions 31 may be 1 mm or more. That is, the plurality of first convex portions 31 may be convex portions having a millimeter order size. Even if the injected liquid 8 is not completely discharged and remains partially, a sufficiently large reflective surface can be secured as a whole.

本実施の形態では、複数の第1凸部31の各々の形状は、互いに同じであるが、異なっていてもよい。例えば、複数の第1凸部31は、高さが互いに異なる複数の凸部を含んでいてもよい。例えば、隣り合う2つの第1凸部31の高さが異なっていてもよい。複数の第1凸部31の各々の高さは、例えば複数の設定値の中からランダムに選択された値であってもよい。   In the present embodiment, the shapes of the plurality of first convex portions 31 are the same as each other, but may be different. For example, the plurality of first protrusions 31 may include a plurality of protrusions having different heights. For example, the heights of two adjacent first convex portions 31 may be different. The height of each of the plurality of first convex portions 31 may be, for example, a value randomly selected from a plurality of set values.

第1凹凸構造層30は、例えば、紫外線硬化樹脂材料を用いて形成される。具体的には、第1凹凸構造層30は、モールド成型又はナノインプリントなどによって形成することができる。   The first concavo-convex structure layer 30 is formed using, for example, an ultraviolet curable resin material. Specifically, the first concavo-convex structure layer 30 can be formed by molding or nanoimprinting.

第1凹凸構造層30の材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂などの光透過性を用いる樹脂材料を用いることができる。第1凹凸構造層30の屈折率は、例えば1.4以上1.8以下の範囲である。本実施の形態では、第1凹凸構造層30は、例えば、屈折率が約1.5のアクリル樹脂を用いて形成される。   As the material of the first concavo-convex structure layer 30, for example, a resin material having a light-transmitting property such as acrylic resin, epoxy resin, or silicone resin can be used. The refractive index of the first concavo-convex structure layer 30 is, for example, in the range of 1.4 or more and 1.8 or less. In the present embodiment, the first concavo-convex structure layer 30 is formed using, for example, an acrylic resin having a refractive index of about 1.5.

第1凹凸構造層30の表面の、液体8に対する接触角は、例えば、60°以上120°以下である。当該接触角は、90°以上120°以下であってもよい。つまり、第1凸部31の側面31a及び31bはそれぞれ、液体8に対して撥液性(具体的には、撥油性又は撥水性)又は超撥液性を有する。例えば、第1凹凸構造層30の表面は、フッ素コーティングが行われていてもよい。あるいは、第1凹凸構造層30の表面の分子構造では、フッ素系の官能基が導入されていてもよい。なお、液体8の分子構造に、フッ素系の官能基が導入されていてもよい。   The contact angle of the surface of the first concavo-convex structure layer 30 with the liquid 8 is, for example, 60 ° or more and 120 ° or less. The contact angle may be 90 ° or more and 120 ° or less. That is, the side surfaces 31 a and 31 b of the first convex portion 31 have liquid repellency (specifically, oil repellency or water repellency) or super liquid repellency with respect to the liquid 8. For example, the surface of the first concavo-convex structure layer 30 may be coated with fluorine. Alternatively, a fluorine-based functional group may be introduced in the molecular structure on the surface of the first uneven structure layer 30. A fluorine-based functional group may be introduced into the molecular structure of the liquid 8.

また、第1凹凸構造層30の表面は、液体8に対して親液性(具体的には、親油性又は親水性)又は超親水性を有してもよい。例えば、第1凹凸構造層30の表面の、液体8に対する接触角は、60°未満でもよい。例えば、当該接触角は、40°以上であってもよい。   Further, the surface of the first concavo-convex structure layer 30 may have lyophilicity (specifically, lipophilicity or hydrophilicity) or superhydrophilicity with respect to the liquid 8. For example, the contact angle of the surface of the first concavo-convex structure layer 30 with the liquid 8 may be less than 60 °. For example, the contact angle may be 40 ° or more.

[間隙部]
間隙部40は、第1凹凸構造層30と第1基板10との間に設けられている。間隙部40は、具体的には、第1基板10と、第1凹凸構造層30と、第1封止部材50とによって囲まれた空間である。
[Gap]
The gap 40 is provided between the first concavo-convex structure layer 30 and the first substrate 10. The gap 40 is specifically a space surrounded by the first substrate 10, the first concavo-convex structure layer 30, and the first sealing member 50.

間隙部40には、液体8が注入される。注入された液体8は、第1凹凸構造層30の表面、具体的には、第1凸部31の側面31a及び31bを接触して覆う。本実施の形態では、液体8の屈折率n2が第1凹凸構造層30の屈折率n1に実質的に等しいので、液体8と第1凹凸構造層30との間の屈折率差が十分に小さくなる。これにより、間隙部40及び第1凹凸構造層30を通過する光は、第1凹凸構造層30の表面で反射及び屈折などの光学作用を受けることなく、実質的にまっすぐ進行する。   The liquid 8 is injected into the gap 40. The injected liquid 8 contacts and covers the surface of the first concavo-convex structure layer 30, specifically, the side surfaces 31 a and 31 b of the first convex portion 31. In the present embodiment, since the refractive index n2 of the liquid 8 is substantially equal to the refractive index n1 of the first concavo-convex structure layer 30, the refractive index difference between the liquid 8 and the first concavo-convex structure layer 30 is sufficiently small. Become. Thereby, the light passing through the gap 40 and the first concavo-convex structure layer 30 travels substantially straight without being subjected to optical effects such as reflection and refraction on the surface of the first concavo-convex structure layer 30.

間隙部40は、液体8が排出された後は、例えば気体9aで満たされる。液体8が間隙部40から排出されることで、間隙部40(すなわち、気体9a)と第1凹凸構造層30との間の屈折率差が大きくなる。これにより、間隙部40及び第1凹凸構造層30を通過する光は、第1凸部31の側面31bで全反射又は屈折されて、入射した方向とは異なる方向に向けて出射される。   After the liquid 8 is discharged, the gap 40 is filled with the gas 9a, for example. When the liquid 8 is discharged from the gap 40, the difference in refractive index between the gap 40 (that is, the gas 9a) and the first uneven structure layer 30 becomes large. Thereby, the light passing through the gap 40 and the first concavo-convex structure layer 30 is totally reflected or refracted by the side surface 31 b of the first convex portion 31, and is emitted in a direction different from the incident direction.

間隙部40内での液体8の有無による光学状態の違いについては、後で詳細に説明する。   The difference in the optical state depending on the presence or absence of the liquid 8 in the gap 40 will be described in detail later.

[第1封止部材]
第1封止部材50は、第1基板10と第2基板20との間に液体8を封止するための空間、すなわち、間隙部40を形成するための環状の部材である。具体的には、第1封止部材50は、第1基板10と第2基板20との各々の端部に沿って設けられている。第1基板10及び第2基板20の各々の平面視形状が矩形であるので、第1封止部材50は、矩形環状に設けられている。つまり、第1封止部材50は、平面視において、第1基板10及び第2基板20の各々の四辺に沿って設けられている。
[First sealing member]
The first sealing member 50 is an annular member for forming a space for sealing the liquid 8 between the first substrate 10 and the second substrate 20, that is, a gap 40. Specifically, the first sealing member 50 is provided along each end of the first substrate 10 and the second substrate 20. Since each of the first substrate 10 and the second substrate 20 has a rectangular shape in plan view, the first sealing member 50 is provided in a rectangular annular shape. That is, the first sealing member 50 is provided along each of the four sides of the first substrate 10 and the second substrate 20 in a plan view.

第1封止部材50は、第1基板10と第2基板20とを周縁部分で接着している。この接着により、間隙部40が形成される。第1封止部材50は、第1基板10と第2基板20との間隔を維持する部材である。   The first sealing member 50 bonds the first substrate 10 and the second substrate 20 at the peripheral edge portion. The gap 40 is formed by this adhesion. The first sealing member 50 is a member that maintains the distance between the first substrate 10 and the second substrate 20.

本実施の形態では、図2に示されるように、第1封止部材50は、開口51と、空気孔52とを有する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first sealing member 50 has an opening 51 and an air hole 52.

開口51は、液体8の注入口及び排出口である。開口51は、第1封止部材50を貫通するように設けられており、配管4が接続されている。開口51は、例えば、配光デバイス2の下部端面に設けられている。本実施の形態では、液体8は、配光デバイス2の下側から注入され、かつ、下側から排出される。   The openings 51 are inlets and outlets for the liquid 8. The opening 51 is provided so as to penetrate the first sealing member 50, and the pipe 4 is connected to the opening 51. The opening 51 is provided, for example, in the lower end surface of the light distribution device 2. In the present embodiment, the liquid 8 is injected from the lower side of the light distribution device 2 and discharged from the lower side.

なお、開口51は、配光デバイス2の上部端面に設けられていてもよい。つまり、液体8は、配光デバイス2の上側から注入され、かつ、上側から排出されてもよい。また、開口51は、配光デバイス2の側方端面に設けられていてもよい。あるいは、開口51は、第1基板10及び第2基板20の一方を貫通して設けられていてもよい。   The opening 51 may be provided in the upper end surface of the light distribution device 2. That is, the liquid 8 may be injected from above the light distribution device 2 and discharged from above. Further, the opening 51 may be provided on the side end surface of the light distribution device 2. Alternatively, the opening 51 may be provided so as to penetrate one of the first substrate 10 and the second substrate 20.

空気孔52は、間隙部40内の空気を出し入れするための孔である。空気孔52は、第1封止部材50を貫通するように設けられている。図2には示されていないが、空気孔52には、配管が接続され、当該配管にバルブ7bが設けられている。   The air holes 52 are holes for letting air in and out of the gap 40. The air hole 52 is provided so as to penetrate the first sealing member 50. Although not shown in FIG. 2, a pipe is connected to the air hole 52, and a valve 7b is provided in the pipe.

また、空気孔52には、液体8が漏れ出ないように、液体8の透過を抑制し、かつ、気体を通過させるフィルタが設けられていてもよい。空気孔52は、配光デバイス2の上部端面に設けられている。   Further, the air hole 52 may be provided with a filter that suppresses the permeation of the liquid 8 and allows gas to pass therethrough so that the liquid 8 does not leak. The air holes 52 are provided in the upper end surface of the light distribution device 2.

なお、第1封止部材50は、剛性の高いスペーサと、当該スペーサを第1基板10及び第2基板20の各々に接着する接着層とを含んでもよい。例えば、スペーサは、第1基板10及び第2基板20の間隔を維持し、PETなどの樹脂材料、又は、金属材料を用いて形成されている。開口51及び空気孔52は、スペーサを貫通するように設けられていてもよい。接着層は、例えば熱硬化樹脂又は紫外線硬化樹脂などの樹脂材料を用いて形成される。   The first sealing member 50 may include a highly rigid spacer and an adhesive layer that adheres the spacer to each of the first substrate 10 and the second substrate 20. For example, the spacer maintains the space between the first substrate 10 and the second substrate 20, and is formed using a resin material such as PET or a metal material. The opening 51 and the air hole 52 may be provided so as to penetrate the spacer. The adhesive layer is formed using a resin material such as a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin.

[第2凹凸構造層]
第2凹凸構造層70は、第1基板10の主面11に配置された微細形状層である。第2凹凸構造層70は、図2に示されるように、一方向に並んで設けられた複数の第2凸部71を有する。
[Second concavo-convex structure layer]
The second concavo-convex structure layer 70 is a finely-shaped layer arranged on the main surface 11 of the first substrate 10. As shown in FIG. 2, the second concavo-convex structure layer 70 has a plurality of second convex portions 71 arranged side by side in one direction.

具体的には、第2凹凸構造層70は、マイクロオーダーサイズの複数の第2凸部71によって構成された凹凸構造体である。図2に示される例では、複数の第2凸部71が個々に離れて位置し、根元(第1基板10側)で基台層によって支持されている。つまり、隣り合う2つの第2凸部71の間には平坦面が設けられている。基台層は、例えば、複数の第2凸部71の成型の際に残膜として残った部分である。なお、複数の第2凸部71は、根元で互いに接続されていてもよく、隣り合う2つの第2凸部71の間には平坦面が設けられていなくてもよい。つまり、隣り合う2つの第2凸部71の間である凹部の断面形状は、V字状であってもよい。例えば、第2凹凸構造層70は、電極層など他の部材を介さずに、主面11に接して設けられている。なお、第2凹凸構造層70と第1基板10との間には、透明の接着層などが設けられていてもよい。   Specifically, the second concavo-convex structure layer 70 is a concavo-convex structure body composed of a plurality of second convex portions 71 having a micro-order size. In the example shown in FIG. 2, the plurality of second convex portions 71 are individually separated and are supported by the base layer at the root (on the side of the first substrate 10). That is, a flat surface is provided between two adjacent second convex portions 71. The base layer is, for example, a portion left as a residual film when the plurality of second convex portions 71 is molded. The plurality of second convex portions 71 may be connected to each other at their roots, and a flat surface may not be provided between two adjacent second convex portions 71. That is, the cross-sectional shape of the concave portion between the two adjacent second convex portions 71 may be V-shaped. For example, the second concavo-convex structure layer 70 is provided in contact with the main surface 11 without interposing another member such as an electrode layer. A transparent adhesive layer or the like may be provided between the second uneven structure layer 70 and the first substrate 10.

第2凹凸構造層70は、入射する光を全反射させる配光構造を有する。配光構造は、複数の第2凸部71によって構成されている。   The second uneven structure layer 70 has a light distribution structure that totally reflects incident light. The light distribution structure includes a plurality of second convex portions 71.

複数の第2凸部71は、Z軸方向に並んで配置されている。複数の第2凸部71は、その並び方向(すなわち、Z軸方向)に直交する方向に延在する長尺の凸部である。具体的には、複数の第2凸部71は、X軸に直交する断面(YZ断面)の断面形状を維持しながら、X軸方向に延びたストライプ状に形成されている。例えば、複数の第2凸部71の各々は、第1基板10に対して横倒しに配置された台形柱である。なお、複数の第2凸部71は、X軸方向に沿って蛇行しながら延びていてもよい。例えば、複数の第2凸部71は、平面視において、波線のストライプ状に形成されていてもよい。   The plurality of second convex portions 71 are arranged side by side in the Z-axis direction. The plurality of second protrusions 71 are long protrusions that extend in a direction orthogonal to the arrangement direction (that is, the Z-axis direction). Specifically, the plurality of second convex portions 71 are formed in stripes extending in the X-axis direction while maintaining the cross-sectional shape (YZ cross section) orthogonal to the X-axis. For example, each of the plurality of second convex portions 71 is a trapezoidal column that is arranged laterally with respect to the first substrate 10. The plurality of second convex portions 71 may extend in a meandering manner along the X-axis direction. For example, the plurality of second protrusions 71 may be formed in a wavy line stripe shape in a plan view.

図2に示されるように、複数の第2凸部71の各々は、根元から先端にかけて先細る形状を有する。具体的には、複数の第2凸部71の各々の断面形状は、第1基板10から第3基板60に向かう方向に沿って先細りのテーパ形状である。本実施の形態では、複数の第2凸部71のYZ断面における断面形状は、配光デバイス2の厚み方向に沿って先細る台形であるが、これに限らない。第2凸部71の断面形状は、三角形でもよく、その他の多角形、又は、カーブを含む多角形などでもよい。   As shown in FIG. 2, each of the plurality of second convex portions 71 has a shape that tapers from the root to the tip. Specifically, the cross-sectional shape of each of the plurality of second convex portions 71 is a tapered shape that tapers along the direction from the first substrate 10 to the third substrate 60. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the plurality of second convex portions 71 in the YZ cross section is a trapezoid that tapers along the thickness direction of the light distribution device 2, but is not limited to this. The cross-sectional shape of the second convex portion 71 may be a triangle, another polygon, or a polygon including a curve.

図4は、本実施の形態に係る配光デバイス2が備える第2凹凸構造層70の第2凸部71の断面図である。図4は、YZ断面を表しているが、断面を表す網掛けを付していない。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the second convex portion 71 of the second uneven structure layer 70 included in the light distribution device 2 according to this embodiment. Although FIG. 4 shows a YZ cross section, the cross section is not shaded.

図2及び図4に示されるように、複数の第2凸部71の各々は、側面71a及び71bを有する。側面71a及び71bは、Z軸方向に交差する面である。側面71a及び71bの少なくとも一方は、主面21に直交する方向(すなわち、Y軸方向)に対して所定の傾斜角で傾斜する傾斜面である。側面71aと側面71bとの間隔、すなわち、第2凸部71の幅は、第1基板10から第3基板60に向かって漸次小さくなっている。   As shown in FIGS. 2 and 4, each of the plurality of second convex portions 71 has side surfaces 71a and 71b. The side surfaces 71a and 71b are surfaces that intersect in the Z-axis direction. At least one of the side surfaces 71a and 71b is an inclined surface that is inclined at a predetermined inclination angle with respect to the direction orthogonal to the main surface 21 (that is, the Y axis direction). The distance between the side surface 71a and the side surface 71b, that is, the width of the second convex portion 71 gradually decreases from the first substrate 10 toward the third substrate 60.

側面71aは、第2側面の一例であり、例えば、Z軸が鉛直方向に一致するように配光デバイス2を配置した場合に、第2凸部71を構成する複数の側面のうち、鉛直上方側の側面である。図4に示されるように、側面71aは、入射する光L1及びL2を屈折させる屈折面である。   The side surface 71a is an example of a second side surface. For example, when the light distribution device 2 is arranged so that the Z axis is aligned in the vertical direction, the side surface 71a is located above the vertical side of the plurality of side surfaces forming the second convex portion 71. It is the side of the side. As shown in FIG. 4, the side surface 71a is a refracting surface that refracts the incident lights L1 and L2.

側面71bは、第2側面の一例であり、例えば、Z軸が鉛直方向に一致するように配光デバイス2を配置した場合に、第2凸部71を構成する複数の側面のうち、鉛直下方側の側面である。側面71bは、入射する光L1及びL2を反射させる反射面である。ここでの反射は、全反射であり、側面71bは、全反射面として機能する。   The side surface 71b is an example of the second side surface, and, for example, when the light distribution device 2 is arranged so that the Z axis is aligned with the vertical direction, the side surface 71b is vertically downward among the plurality of side surfaces forming the second convex portion 71. It is the side of the side. The side surface 71b is a reflecting surface that reflects the incident lights L1 and L2. The reflection here is total reflection, and the side surface 71b functions as a total reflection surface.

側面71aの傾斜角β及び側面71bの傾斜角βはそれぞれ、例えば10°以上20°以下の範囲である。言い換えると、第2凸部71の断面形状である台形又は三角形の2つの底角はそれぞれ、70°以上80°以下である。側面71aの傾斜角βと側面71bの傾斜角βとは、互いに異なっていてもよく、等しくてもよい。つまり、第2凸部71の断面形状は、等脚台形又は二等辺三角形でもよい。複数の第2凸部71の各々の側面71aの傾斜角βは互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。複数の第2凸部71の各々の側面71bの傾斜角βは互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。 Each inclination angle beta 2 of the inclination angle beta 1 and the side surface 71b of the side surface 71a is in the range 20 ° or less, for example 10 ° or more. In other words, the two base angles of the trapezoid or the triangle, which is the cross-sectional shape of the second convex portion 71, are 70 ° or more and 80 ° or less, respectively. The inclination angle beta 2 of the inclination angle beta 1 and side 71b of the side surface 71a, may be different from each other, it may be equal. That is, the cross-sectional shape of the second convex portion 71 may be an isosceles trapezoid or an isosceles triangle. The inclination angles β 1 of the side surfaces 71a of the plurality of second convex portions 71 may be equal to or different from each other. The inclination angles β 2 of the side surfaces 71b of the plurality of second convex portions 71 may be equal to or different from each other.

複数の第2凸部71の各々の高さは、例えば100μm以上である。高さが100μm以上であることで、光を反射する側面71b及び71bを広く確保することができる。このため、配光される光の量が多くなるので、配光率を高めることができる。   The height of each of the plurality of second convex portions 71 is, for example, 100 μm or more. When the height is 100 μm or more, the side surfaces 71b and 71b that reflect light can be widely secured. Therefore, the amount of light to be distributed becomes large, so that the light distribution rate can be increased.

また、複数の第2凸部71の各々のアスペクト比は、例えば2以下である。なお、アスペクト比は、第2凸部71の根元の幅に対する高さの割合である。アスペクト比が2以下であることで、第2凸部71の物理的な強度を高めることができる。   The aspect ratio of each of the plurality of second convex portions 71 is, for example, 2 or less. The aspect ratio is the ratio of the height to the width of the root of the second convex portion 71. When the aspect ratio is 2 or less, the physical strength of the second convex portion 71 can be increased.

また、隣り合う2つの第2凸部71の間隔は、例えば10μm以上40μm以下である。なお、当該間隔は、隣り合う2つの第2凸部71の根元間の距離である。つまり、当該間隔は、隣り合う2つの第2凸部71の間の凹部の平坦面の幅に相当する。隣り合う2つの第2凸部71の間隔が40μm以下であることで、第2凸部71の面内の密度を高めることができる。このため、配光される光の量が多くなるので、配光率を高めることができる。   The interval between two adjacent second convex portions 71 is, for example, 10 μm or more and 40 μm or less. The interval is the distance between the roots of two adjacent second convex portions 71. That is, the interval corresponds to the width of the flat surface of the concave portion between the two adjacent second convex portions 71. When the distance between two adjacent second convex portions 71 is 40 μm or less, the in-plane density of the second convex portions 71 can be increased. Therefore, the amount of light to be distributed becomes large, so that the light distribution rate can be increased.

なお、複数の第2凸部71の各々の高さは、1mm以上であってもよい。つまり、複数の第2凸部71は、ミリオーダーサイズの凸部であってもよい。   The height of each of the plurality of second convex portions 71 may be 1 mm or more. That is, the plurality of second convex portions 71 may be convex portions having a millimeter order size.

本実施の形態では、複数の第2凸部71の各々の形状は、互いに同じであるが、異なっていてもよい。例えば、複数の第2凸部71は、高さが互いに異なる複数の凸部を含んでいてもよい。例えば、隣り合う2つの第2凸部71の高さが異なっていてもよい。複数の第2凸部71の各々の高さは、例えば複数の設定値の中からランダムに選択された値であってもよい。   In the present embodiment, the shapes of the plurality of second convex portions 71 are the same as each other, but may be different. For example, the plurality of second protrusions 71 may include a plurality of protrusions having different heights. For example, the heights of two adjacent second convex portions 71 may be different. The height of each of the plurality of second convex portions 71 may be, for example, a value randomly selected from a plurality of set values.

第2凹凸構造層70は、例えば、紫外線硬化樹脂材料を用いて形成される。具体的には、第2凹凸構造層70は、モールド成型又はナノインプリントなどによって形成することができる。   The second concavo-convex structure layer 70 is formed using, for example, an ultraviolet curable resin material. Specifically, the second concavo-convex structure layer 70 can be formed by molding or nanoimprinting.

第2凹凸構造層70の材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂などの光透過性を用いる樹脂材料を用いることができる。第2凹凸構造層70の屈折率は、例えば1.4以上1.8以下の範囲である。本実施の形態では、第2凹凸構造層70は、例えば、屈折率が約1.5のアクリル樹脂を用いて形成される。   As a material of the second concavo-convex structure layer 70, for example, a resin material using light transmittance such as acrylic resin, epoxy resin, or silicone resin can be used. The refractive index of the second concavo-convex structure layer 70 is, for example, in the range of 1.4 or more and 1.8 or less. In the present embodiment, the second concavo-convex structure layer 70 is formed using, for example, an acrylic resin having a refractive index of about 1.5.

[第2封止部材]
第2封止部材90は、第1基板10と第3基板60とを接続するための環状の部材である。具体的には、第2封止部材90は、第1基板10と第3基板60との各々の端部に沿って設けられている。第1基板10及び第3基板60の各々の平面視形状が矩形であるので、第2封止部材90は、矩形環状に設けられている。つまり、第2封止部材90は、平面視において、第1基板10及び第3基板60の各々の四辺に沿って設けられている。
[Second sealing member]
The second sealing member 90 is an annular member for connecting the first substrate 10 and the third substrate 60. Specifically, the second sealing member 90 is provided along each end of the first substrate 10 and the third substrate 60. Since each of the first substrate 10 and the third substrate 60 has a rectangular shape in plan view, the second sealing member 90 is provided in a rectangular annular shape. That is, the second sealing member 90 is provided along each of the four sides of the first substrate 10 and the third substrate 60 in a plan view.

第2封止部材90は、第1基板10と第3基板60とを周縁部分で接着している。この接着により、隣り合う第2凸部71間に隙間が形成される。当該隙間には、図2に示されるように、気体9bが満たされている。   The second sealing member 90 adheres the first substrate 10 and the third substrate 60 at the peripheral edge portion. By this adhesion, a gap is formed between the adjacent second convex portions 71. As shown in FIG. 2, the gap is filled with the gas 9b.

気体9bは、例えば、配光デバイス2の周辺に位置する空気であるが、容器などに予め用意された気体であってもよい。例えば、気体9bは、乾燥空気、窒素、又は、不活性ガスであってもよい。不活性ガスは、例えば、アルゴンなどであるが、特に限定されない。あるいは、気体9bの代わりに、隣り合う第2凸部71間は、真空状態(大気圧より十分に低い状態)であってもよい。   The gas 9b is, for example, air located around the light distribution device 2, but may be gas prepared in advance in a container or the like. For example, the gas 9b may be dry air, nitrogen, or an inert gas. The inert gas is, for example, argon, but is not particularly limited. Alternatively, instead of the gas 9b, a space between the adjacent second convex portions 71 may be in a vacuum state (state sufficiently lower than atmospheric pressure).

[2種類の凸部の配光特性]
ここで、第1凹凸構造層30が有する複数の第1凸部31と、第2凹凸構造層70が有する複数の第2凸部71との傾斜角の違いに基づいた配光特性の差異について説明する。
[Light distribution characteristics of two types of convex portions]
Here, regarding the difference in the light distribution characteristics based on the difference in inclination angle between the plurality of first convex portions 31 included in the first concave-convex structure layer 30 and the plurality of second convex portions 71 included in the second concave-convex structure layer 70. explain.

上述したように、第1凸部31と第2凸部71とでは側面の傾斜角が異なるので、第1凸部31と第2凸部71とでは、同じ入射角の光が入射したとしても全反射により出射される光の角度、すなわち、配光の出射角が異なる。このため、配光デバイス2に対する入射光のうち、最適な方向へ全反射させることができる入射角の範囲が第1凸部31と第2凸部71とでは異なる。   As described above, since the first convex portion 31 and the second convex portion 71 have different side surface inclination angles, even if light having the same incident angle is incident on the first convex portion 31 and the second convex portion 71. The angle of light emitted by total reflection, that is, the emission angle of the light distribution is different. For this reason, in the incident light to the light distribution device 2, the range of the incident angle at which the light can be totally reflected in the optimum direction is different between the first convex portion 31 and the second convex portion 71.

なお、最適な方向とは、配光デバイス2を建物の窓に適用した場合に、屋内に居る人に眩しさを与えずに、かつ、屋内の奥の方まで太陽光を到達させることができる方向である。最適な方向は、例えば、出射角が上向きで8°以上10°以下の範囲であり、より多くの光の出射角が上向きで3.6°以上80°以下の範囲になるように第1凸部31及び第2凸部71の形状が定められている。   It should be noted that the optimum direction means that when the light distribution device 2 is applied to a window of a building, it is possible to allow sunlight to reach deep inside the room without giving glare to a person indoors. Direction. The optimum direction is, for example, a range of 8 ° or more and 10 ° or less when the emission angle is upward, and a first convex shape so that the emission angle of more light is upward and is 3.6 ° or more and 80 ° or less. The shapes of the portion 31 and the second convex portion 71 are defined.

例えば、第2凸部71は、図4の実線で示される光L1のように、所定の角度よりも小さい入射角の太陽光を最適な方向へ配光させることができる。つまり、第2凸部71は、太陽高度が閾値より小さい場合に配光性に優れた低角度入射用の凸部である。所定の角度及び閾値は、例えば45°である。   For example, the second convex portion 71 can distribute sunlight having an incident angle smaller than a predetermined angle in an optimal direction, such as the light L1 shown by the solid line in FIG. That is, the second convex portion 71 is a convex portion for low-angle incidence that is excellent in light distribution when the sun altitude is smaller than the threshold value. The predetermined angle and the threshold value are 45 °, for example.

具体的には、第2凸部71は、側面71bによる全反射によって、下向き20°で入射する光を上向き8°で出射させることができる。また、第2凸部71は、下向き45°で入射する光を上向き33°で出射させることができる。また、第2凸部71は、下向き70°で入射する光を上向き58°で出射させることができる。   Specifically, the second convex portion 71 is capable of causing light incident at 20 ° downward to be emitted at 8 ° upward by total reflection by the side surface 71b. In addition, the second convex portion 71 can emit light that is incident at 45 ° downward and is emitted at 33 ° upward. In addition, the second convex portion 71 can emit light that is incident downward at 70 ° and upward at 58 °.

図4の破線で示される光L2のように、第2凸部71は、高角度で入射する光も全反射により上向きに出射させることが可能であるが、その出射角度が大きすぎるため、配光デバイス2に近い側(例えば、窓際)に配光されてしまう。つまり、第2凸部71は、高角度で入射する光を屋内の奥の方までは到達させることが難しい。本実施の形態では、高角度で上向きに反射される光L2を、第1凸部31によって屈折させることにより、最適な方向へ進行させることができる。   Like the light L2 indicated by the broken line in FIG. 4, the second convex portion 71 can also emit light incident at a high angle upward by total reflection, but since the emission angle is too large, The light is distributed to the side close to the optical device 2 (for example, near the window). That is, it is difficult for the second convex portion 71 to allow the light incident at a high angle to reach the inside of the room. In the present embodiment, the light L2 reflected upward at a high angle can be advanced in the optimum direction by refracting the light L2 by the first convex portion 31.

具体的には、図3に示されるように、第1凸部31は、第2凸部71の側面71bで全反射され、上向きに進行する光L2を側面31bで屈折させる。これにより、光L2は、上向きの角度が小さくなり、屋内のより奥の方まで進行することができる。例えば、第2凸部71の側面71bで反射された上向き58°の光を、第2基板20から上向き10°で出射させることができる。このように、第1凸部31は、第2凸部71による全反射を利用することで、所定の角度以上の入射角の太陽光を最適な方向へ配光させることができる。   Specifically, as shown in FIG. 3, the first convex portion 31 totally reflects the side surface 71b of the second convex portion 71 and refracts the light L2 traveling upward at the side surface 31b. As a result, the light L2 has a smaller upward angle, and can travel further inside the room. For example, the upward 58 ° light reflected by the side surface 71b of the second convex portion 71 can be emitted from the second substrate 20 upward 10 °. As described above, the first convex portion 31 can utilize the total reflection by the second convex portion 71 to distribute sunlight having an incident angle of a predetermined angle or more in an optimum direction.

以上のように、第1凸部31及び第2凸部71は、互いに異なる配光特性を有する。本実施の形態では、制御部6が、太陽高度(すなわち、光の入射角)に基づいて液体8の注入及び排出を制御することで、第1凸部31及び第2凸部71の各々の配光特性を有効に利用する。以下では、本実施の形態に係る光学装置1の動作及び光学状態について説明する。   As described above, the first convex portion 31 and the second convex portion 71 have light distribution characteristics different from each other. In the present embodiment, the control unit 6 controls the injection and the discharge of the liquid 8 based on the solar altitude (that is, the incident angle of light), so that each of the first convex portion 31 and the second convex portion 71. Effectively use the light distribution characteristics. The operation and optical state of the optical device 1 according to this embodiment will be described below.

[動作及び光学状態]
続いて、本実施の形態に係る配光デバイス2の動作及び光学状態について説明する。ここでは、第1凹凸構造層30の屈折率n1、液体8の屈折率n2及び第2凹凸構造層70の屈折率n3がいずれも、1.5である場合を説明する。
[Operation and optical state]
Next, the operation and optical state of the light distribution device 2 according to this embodiment will be described. Here, the case where the refractive index n1 of the first uneven structure layer 30, the refractive index n2 of the liquid 8 and the refractive index n3 of the second uneven structure layer 70 are all 1.5 will be described.

光学装置1では、間隙部40に対する液体8の注入及び排出が繰り返し行われる。本実施の形態では、配光デバイス2は、図5に示される第1配光状態及び図6に示される第1配光状態の2つの光学状態をとることができる。制御部6は、液体8の注入及び排出を制御することで、2つの光学状態を切り替える。   In the optical device 1, the liquid 8 is repeatedly injected into and discharged from the gap 40. In the present embodiment, the light distribution device 2 can be in two optical states, the first light distribution state shown in FIG. 5 and the first light distribution state shown in FIG. The controller 6 controls injection and discharge of the liquid 8 to switch between the two optical states.

例えば、制御部6は、ユーザからの指示を受け付けたタイミングで、配光デバイス2の光学状態を、指示が示す光学状態に変更する。また、例えば、制御部6は、太陽高度(すなわち、時刻)に基づいて第1配光状態及び第2配光状態のいずれかに変更する。例えば、制御部6は、太陽高度が閾値より低い場合に、配光デバイス2の光学状態を第1配光状態に変更する。制御部6は、太陽高度が閾値より高い場合に、配光デバイス2の光学状態を第2配光状態に変更する。閾値は、例えば45°であるが、これに限らない。   For example, the control unit 6 changes the optical state of the light distribution device 2 to the optical state indicated by the instruction at the timing of receiving the instruction from the user. Further, for example, the control unit 6 changes to either the first light distribution state or the second light distribution state based on the sun altitude (that is, time). For example, the control unit 6 changes the optical state of the light distribution device 2 to the first light distribution state when the sun altitude is lower than the threshold value. The control unit 6 changes the optical state of the light distribution device 2 to the second light distribution state when the sun altitude is higher than the threshold value. The threshold is, for example, 45 °, but is not limited to this.

以下では、2つの光学状態の詳細について、図5及び図6を用いて説明する。   Hereinafter, details of the two optical states will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

<第1配光状態(低角度入射)>
図5は、本実施の形態に係る光学装置1の配光デバイス2の低角度入射用の第1配光状態を示す断面図である。第1配光状態は、太陽光の入射角が小さい場合、すなわち、太陽高度が低い場合に適した配光状態である。例えば、配光デバイス2は、光学状態が第1配光状態である場合に、太陽高度が20°以上45°未満のときの太陽光を効率良く、屋内の奥の方まで進行させることができる。
<First light distribution state (low-angle incidence)>
FIG. 5 is a sectional view showing the first light distribution state for low-angle incidence of the light distribution device 2 of the optical device 1 according to the present embodiment. The first light distribution state is a light distribution state suitable when the incident angle of sunlight is small, that is, when the sun altitude is low. For example, when the optical state is the first light distribution state, the light distribution device 2 can efficiently propagate the sunlight when the sun altitude is 20 ° or more and less than 45 ° to the interior of the room. .

なお、図5には、配光デバイス2に対して斜めに入射する光Lの経路を矢印で示している。光Lは、配光デバイス2が窓に利用された場合に、屋外から屋内に斜め下方に向けて入射する太陽光に相当する。図6についても同様である。   Note that, in FIG. 5, the path of the light L that is obliquely incident on the light distribution device 2 is indicated by an arrow. The light L corresponds to the sunlight that enters obliquely downward from the outside to the inside when the light distribution device 2 is used for a window. The same applies to FIG.

図5に示されるように、第2凹凸構造層70の第2凸部71の側面71a及び71bは、気体9bに接触している。気体9bは、例えば空気であるので、その屈折率は、1である。第2凹凸構造層70の屈折率と気体9bの屈折率との差は約0.5であるため、光Lは、第2凹凸構造層70に入射する際に光学作用を受ける。具体的には、複数の第2凸部71が配光構造を構成するので、光Lは、配光される。より具体的には、配光デバイス2に入射する光Lは、複数の第2凸部71の側面71aで屈折した後、側面71bで全反射される。側面71bで全反射された光Lは、第1基板10に入射する。   As shown in FIG. 5, the side surfaces 71a and 71b of the second convex portion 71 of the second uneven structure layer 70 are in contact with the gas 9b. Since the gas 9b is, for example, air, its refractive index is 1. Since the difference between the refractive index of the second concavo-convex structure layer 70 and the refractive index of the gas 9b is about 0.5, the light L is optically acted upon entering the second concavo-convex structure layer 70. Specifically, since the plurality of second convex portions 71 configure a light distribution structure, the light L is distributed. More specifically, the light L incident on the light distribution device 2 is refracted by the side surfaces 71a of the plurality of second convex portions 71 and then totally reflected by the side surface 71b. The light L totally reflected by the side surface 71b enters the first substrate 10.

間隙部40には、液体8が充填されている。第1凹凸構造層30の屈折率n1と、液体8の屈折率n2とが等しいため、光Lは、第1凸部31と液体8との界面で光学作用を受けない。つまり、光Lは、第1凸部31の側面31a及び31bのいずれでも屈折又は全反射されない。言い換えると、第1基板10と第2基板20との間の光学状態が透明状態になっている。このため、側面71bで全反射された光Lは、第1基板10、液体8及び第1凹凸構造層30をそのまま通過し、第2基板20から出射される。図4で示したように、第2凸部71は、低角度で入射する光を、屋内のより奥の方にまで光Lを進行させることができる。   The gap 40 is filled with the liquid 8. Since the refractive index n1 of the first concavo-convex structure layer 30 and the refractive index n2 of the liquid 8 are equal, the light L is not optically affected at the interface between the first convex portion 31 and the liquid 8. That is, the light L is not refracted or totally reflected by any of the side surfaces 31 a and 31 b of the first convex portion 31. In other words, the optical state between the first substrate 10 and the second substrate 20 is the transparent state. Therefore, the light L totally reflected by the side surface 71b passes through the first substrate 10, the liquid 8 and the first concavo-convex structure layer 30 as it is, and is emitted from the second substrate 20. As shown in FIG. 4, the second convex portion 71 can cause the light L that is incident at a low angle to travel toward the inner part of the room.

このように、配光デバイス2は、低角度に適した配光状態(すなわち、第1配光状態)になる。これにより、効率良く光を屋内に採り入れることができる。   In this way, the light distribution device 2 is in a light distribution state suitable for low angles (that is, the first light distribution state). Thereby, the light can be efficiently taken indoors.

なお、説明を簡単にするため、図5では図示していないが、光Lは、実際には、通過する媒体が変化するときに屈折率差に応じて屈折する。具体的には、光Lは、第3基板60に入射するとき、第2基板20から出射するとき、第1基板10と液体8との界面を通過するときなどにおいて、屈折率差に応じて屈折する。後述する図6についても同様である。   Although not shown in FIG. 5 for simplification of description, the light L is actually refracted according to the difference in the refractive index when the medium passing therethrough changes. Specifically, the light L enters the third substrate 60, exits from the second substrate 20, passes through the interface between the first substrate 10 and the liquid 8, and the like, depending on the refractive index difference. Refract. The same applies to FIG. 6 described later.

図5に示されるように、第1配光状態は、間隙部40には液体8を注入することにより形成される。例えば、制御部6は、バルブ7a及び7bを開け、ポンプ5を制御することで、間隙部40に液体8を注入する。液体8が間隙部40に注入されることで、間隙部40に含まれる気体9aは空気孔52から排出される。制御部6は、液体8が間隙部40に完全に充填された後、バルブ7a及び7bを閉じる。これにより、配光デバイス2の光学状態を第1配光状態にすることができる。   As shown in FIG. 5, the first light distribution state is formed by injecting the liquid 8 into the gap 40. For example, the control unit 6 opens the valves 7 a and 7 b and controls the pump 5 to inject the liquid 8 into the gap 40. By injecting the liquid 8 into the gap 40, the gas 9a contained in the gap 40 is discharged from the air hole 52. The control unit 6 closes the valves 7a and 7b after the liquid 8 is completely filled in the gap 40. Thereby, the optical state of the light distribution device 2 can be set to the first light distribution state.

<第2配光状態(高角度入射)>
図6は、本実施の形態に係る光学装置1の配光デバイス2の高角度入射用の第2配光状態を示す断面図である。第2配光状態は、太陽光の入射角が大きい場合、すなわち、太陽高度が高い場合に適した配光状態である。例えば、配光デバイス2は、光学状態が第2配光状態である場合に、太陽高度が45°以上70°以下のときの太陽光を効率良く、屋内の奥の方まで進行させることができる。
<Second light distribution state (high-angle incidence)>
FIG. 6 is a sectional view showing a second light distribution state for high-angle incidence of the light distribution device 2 of the optical device 1 according to the present embodiment. The second light distribution state is a light distribution state suitable when the incident angle of sunlight is large, that is, when the altitude of the sun is high. For example, when the optical state is the second light distribution state, the light distribution device 2 can efficiently propagate sunlight at a sun altitude of 45 ° or more and 70 ° or less to the interior of the room. .

図6に示されるように、配光デバイス2に入射する光Lが第2凹凸構造層70の第2凸部71によって受ける光学作用は、図5で示した場合と同様である。つまり、配光デバイス2に入射する光Lは、複数の第2凸部71の側面71aで屈折した後、側面71bで全反射される。側面71bで全反射された光は、第1基板10に入射する。側面71bで全反射された光Lは、図5に示される場合に比べて、反射の角度が大きくなる。つまり、光Lは、図5に示される第1配光状態の場合より上向きの角度で第1基板10に入射される。   As shown in FIG. 6, the optical action of the light L entering the light distribution device 2 by the second convex portion 71 of the second concavo-convex structure layer 70 is the same as that shown in FIG. That is, the light L incident on the light distribution device 2 is refracted by the side surfaces 71a of the plurality of second convex portions 71 and then totally reflected by the side surface 71b. The light totally reflected by the side surface 71b enters the first substrate 10. The light L totally reflected by the side surface 71b has a larger angle of reflection as compared with the case shown in FIG. That is, the light L is incident on the first substrate 10 at an upward angle as compared with the case of the first light distribution state shown in FIG.

また、間隙部40からは液体8が排出され、代わりに気体9aが導入されている。気体9aは、例えば空気であるので、その屈折率は、1である。第1凹凸構造層30の屈折率n1と気体9aの屈折率との差は約0.5であるため、光Lは、第1凹凸構造層30に入射する際に光学作用を受ける。具体的には、複数の第1凸部31が配光構造を構成するので、光Lは、屈折されることにより配光される。より具体的には、上向きに進行する光Lは、側面31bで屈折されることにより、上向きの角度が小さくなって第2基板20から出射される。   Further, the liquid 8 is discharged from the gap 40, and the gas 9a is introduced instead. Since the gas 9a is, for example, air, its refractive index is 1. Since the difference between the refractive index n1 of the first concavo-convex structure layer 30 and the refractive index of the gas 9a is about 0.5, the light L is optically acted upon entering the first concavo-convex structure layer 30. Specifically, since the plurality of first protrusions 31 form a light distribution structure, the light L is distributed by being refracted. More specifically, the upwardly propagating light L is refracted by the side surface 31b, so that the upward angle is reduced and the light L is emitted from the second substrate 20.

このように、配光デバイス2は、高角度に適した配光状態(すなわち、第2配光状態)になる。これにより、効率良く光を屋内に採り入れることができる。   In this way, the light distribution device 2 is in a light distribution state suitable for high angles (that is, the second light distribution state). Thereby, the light can be efficiently taken indoors.

図5に示されるように、第2配光状態は、間隙部40から液体8を排出することにより形成される。例えば、第1配光状態から第2配光状態にする場合に、制御部6は、バルブ7a及び7bを開けることで、間隙部40から液体8を排出する。例えば、液体8は、その自重によって開口51から配管4を通って容器3へ排出される。このとき、制御部6は、ポンプ5を制御することで、間隙部40から容器3に向かう方向に液体8を流してもよい。これにより、速やかに液体8の排出が行われ、光学状態の切り替えに要する時間を短くすることができる。   As shown in FIG. 5, the second light distribution state is formed by discharging the liquid 8 from the gap 40. For example, when changing from the first light distribution state to the second light distribution state, the controller 6 discharges the liquid 8 from the gap 40 by opening the valves 7a and 7b. For example, the liquid 8 is discharged to the container 3 from the opening 51 through the pipe 4 due to its own weight. At this time, the control unit 6 may cause the liquid 8 to flow in the direction from the gap 40 to the container 3 by controlling the pump 5. As a result, the liquid 8 is quickly discharged, and the time required for switching the optical state can be shortened.

液体8が開口51を介して排出されると同時に、空気孔52を介して気体9aが間隙部40に導入される。制御部6は、液体8が間隙部40から完全に排出され、間隙部40の全体が気体9aによって満たされた後、バルブ7a及び7bを閉じる。これにより、配光デバイス2の光学状態を第2配光状態にすることができる。   At the same time as the liquid 8 is discharged through the opening 51, the gas 9a is introduced into the gap 40 through the air hole 52. The control unit 6 closes the valves 7a and 7b after the liquid 8 is completely discharged from the gap 40 and the whole gap 40 is filled with the gas 9a. Thereby, the optical state of the light distribution device 2 can be set to the second light distribution state.

[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る光学装置1は、入射する光を配光する配光デバイス2と、容器3とを備える。配光デバイス2は、透光性を有する第1基板10と、第1基板10に対向して配置された透光性を有する第2基板20と、第2基板20の主面であって、第1基板10に対向する主面である第1主面に配置された、一方向に並んで設けられた複数の第1凸部31を有する第1凹凸構造層30と、第1基板10と第1凹凸構造層30との間に設けられた間隙部40と、第1基板10又は第2基板20の主面であって、間隙部40が設けられた側とは反対側の主面である第2主面に対向して配置された、透光性を有する第3基板60と、第3基板60の、第2主面に対向する主面である第3主面及び第2主面のいずれか一方に配置された、一方向に並んで設けられた複数の第2凸部71を有する第2凹凸構造層70とを備える。容器3は、間隙部40に注入され、かつ、間隙部40から排出される液体を収容する。
[Effect]
As described above, the optical device 1 according to the present embodiment includes the light distribution device 2 that distributes incident light and the container 3. The light distribution device 2 includes a first substrate 10 having a light-transmitting property, a second substrate 20 having a light-transmitting property arranged so as to face the first substrate 10, and a main surface of the second substrate 20. A first concavo-convex structure layer 30 having a plurality of first convex portions 31 arranged side by side in one direction, the first concavo-convex structure layer 30 being disposed on the first main surface which is the main surface facing the first substrate 10; On the main surface of the gap portion 40 provided between the first concave-convex structure layer 30 and the first substrate 10 or the second substrate 20, the main surface opposite to the side where the gap portion 40 is provided. A third substrate 60 having a light-transmitting property, which is arranged to face a certain second main surface, and a third main surface and a second main surface which are main surfaces of the third substrate 60 facing the second main surface. And a second concave-convex structure layer 70 having a plurality of second convex portions 71 arranged side by side in one direction. The container 3 stores the liquid that is injected into the gap 40 and discharged from the gap 40.

これにより、間隙部40に対する液体8の注入及び排出を制御することによって、配光デバイス2の光学状態を調整することができる。例えば、間隙部40から液体8が排出された場合には、第1凸部31と間隙部40(すなわち、気体9a)との屈折率差が大きくなる。このため、光が第1凸部31を通過する際に受ける光学作用を大きくすることができるので、所望の方向に光を曲げて進行させることが容易になる。したがって、例えば、配光デバイス2が窓に設置された場合に、屋内の天井を照らす光(すなわち、配光された光)の光量を多くすることができる。また、第2凹凸構造層70が第1基板10と第3基板60との間に設けられているので、第2凹凸構造層70に外部からの衝撃が直接当たりにくい。このため、配光デバイス2の耐久性及び信頼性を高めることができる。   Thereby, the optical state of the light distribution device 2 can be adjusted by controlling the injection and the discharge of the liquid 8 into the gap 40. For example, when the liquid 8 is discharged from the gap 40, the difference in refractive index between the first convex portion 31 and the gap 40 (that is, the gas 9a) becomes large. Therefore, it is possible to increase the optical effect that the light receives when passing through the first convex portion 31, and thus it becomes easy to bend the light in a desired direction to proceed. Therefore, for example, when the light distribution device 2 is installed in a window, it is possible to increase the amount of light that illuminates the indoor ceiling (that is, the distributed light). Further, since the second concave-convex structure layer 70 is provided between the first substrate 10 and the third substrate 60, it is difficult for the second concave-convex structure layer 70 to be directly impacted from the outside. Therefore, the durability and reliability of the light distribution device 2 can be improved.

このように、本実施の形態に係る光学装置1によれば、窓に利用された場合に、効率良く光を屋内に採り入れることができる。   As described above, according to the optical device 1 according to the present embodiment, it is possible to efficiently take in light indoors when used for a window.

また、例えば、液体8の屈折率は、第1凹凸構造層30の屈折率に等しい。   Further, for example, the refractive index of the liquid 8 is equal to the refractive index of the first concavo-convex structure layer 30.

これにより、間隙部40に液体8が注入された場合に、配光デバイス2の光学状態を透明状態にすることができる。   Accordingly, when the liquid 8 is injected into the gap 40, the optical state of the light distribution device 2 can be made transparent.

また、例えば、第2凹凸構造層70は、第2主面と第3主面とに接触している。   Further, for example, the second uneven structure layer 70 is in contact with the second main surface and the third main surface.

これにより、配光デバイス2を薄型化することができる。   Thereby, the light distribution device 2 can be thinned.

また、例えば、第2凹凸構造層70の隣り合う第2凸部71間は、気体9bで充填されている。   Further, for example, the space between the adjacent second convex portions 71 of the second concavo-convex structure layer 70 is filled with the gas 9b.

これにより、第2凸部71の側面71a及び71bと気体9bとの屈折率差を容易に大きくすることができる。このため、第2凸部71で全反射される光の量が多くなる。配光デバイス2が窓に設置された場合に、屋内の天井を照らす光(すなわち、配光された光)の光量が多くなる。   Thereby, the difference in refractive index between the side surfaces 71a and 71b of the second convex portion 71 and the gas 9b can be easily increased. Therefore, the amount of light totally reflected by the second convex portion 71 increases. When the light distribution device 2 is installed in a window, the amount of light that illuminates the indoor ceiling (that is, the light that is distributed) increases.

また、例えば、複数の第1凸部31の各々は、側面31bを有し、複数の第2凸部71の各々は、側面71bを有する。第1主面に直交する方向に対する側面31bの傾斜角αは、第1主面に直交する方向に対する側面71bの傾斜角βより大きい。 Further, for example, each of the plurality of first convex portions 31 has a side surface 31b, and each of the plurality of second convex portions 71 has a side surface 71b. The inclination angle α 2 of the side surface 31b with respect to the direction orthogonal to the first main surface is larger than the inclination angle β 2 of the side surface 71b with respect to the direction orthogonal to the first main surface.

これにより、第1凸部31と第2凸部71とで側面の傾斜角が異なるので、配光デバイス2に入射する光の入射角が大きい場合も小さい場合も、光を効率良く配光させることができる。具体的には、配光デバイス2は、太陽高度が20°以上70°以下のときの太陽光を効率良く屋内の奥の方まで進行させることができる。   Thereby, since the first convex portion 31 and the second convex portion 71 have different side surface inclination angles, the light is efficiently distributed regardless of whether the incident angle of the light incident on the light distribution device 2 is large or small. be able to. Specifically, the light distribution device 2 can efficiently propagate sunlight when the altitude of the sun is 20 ° or more and 70 ° or less to the interior of the room.

また、例えば、第2凹凸構造層70は、入射する光を側面71bで全反射させる配光構造を有し、第1凹凸構造層30は、液体8が間隙部40から排出された状態で入射する光であって、側面71bで全反射された光を屈折させる配光構造を有する。   Further, for example, the second concavo-convex structure layer 70 has a light distribution structure in which incident light is totally reflected by the side surface 71b, and the first concavo-convex structure layer 30 is incident in a state where the liquid 8 is discharged from the gap portion 40. And has a light distribution structure that refracts the light that is totally reflected by the side surface 71b.

例えば、間隙部40から液体8を排出することによって、入射角が大きい光を、第2凸部71の側面71bで全反射させ、かつ、第1凸部31の側面31bで屈折させることができる。これにより、側面71bによる全反射後の上向きの角度を小さくすることができ、より屋内の奥の方まで光を進行させることができる。   For example, by discharging the liquid 8 from the gap 40, light having a large incident angle can be totally reflected by the side surface 71b of the second convex portion 71 and refracted by the side surface 31b of the first convex portion 31. . As a result, the upward angle after total reflection by the side surface 71b can be made smaller, and the light can be made to travel further toward the interior.

また、例えば、側面31bの傾斜角αは、20°以上35°以下であり、側面71bの傾斜角βは、10°以上20°以下である。 Further, for example, the inclination angle α 2 of the side surface 31b is 20 ° or more and 35 ° or less, and the inclination angle β 2 of the side surface 71b is 10 ° or more and 20 ° or less.

これにより、太陽高度が低い場合の太陽光を第2凸部71によって効率良く屋内の奥の方まで進行させることができ、太陽高度が高い場合の太陽光を第2凸部71と第1凸部31とによって効率良く屋内の奥の方まで進行させることができる。   Accordingly, the sunlight when the sun altitude is low can be efficiently advanced to the inner part of the room by the second convex portion 71, and the sunlight when the sun altitude is high is the second convex portion 71 and the first convex portion. With the portion 31, it is possible to efficiently proceed to the interior of the room.

また、例えば、本実施の形態に係る光学装置1は、間隙部40への液体8の注入、及び、間隙部40からの液体8の排出の少なくとも一方を行うポンプ5と、ポンプ5を制御する制御部6とを備える。   Further, for example, the optical device 1 according to the present embodiment controls the pump 5 that performs at least one of injecting the liquid 8 into the gap 40 and discharging the liquid 8 from the gap 40, and the pump 5. And a control unit 6.

これにより、間隙部40に対する液体8の注入及び排出の少なくとも一方を速やかに行うことができるので、配光デバイス2の光学状態の切り替えをスムーズに行うことができる。   As a result, at least one of the injection and the discharge of the liquid 8 to and from the gap 40 can be performed quickly, so that the optical state of the light distribution device 2 can be switched smoothly.

また、例えば、制御部6は、太陽高度に応じてポンプ5を制御する。   Further, for example, the control unit 6 controls the pump 5 according to the sun altitude.

これにより、太陽高度に適した光学状態を形成することができるので、屋内への光の採り込み効率を高めることができる。   As a result, an optical state suitable for the altitude of the sun can be formed, so that the efficiency of taking light into the room can be improved.

また、例えば、制御部6は、太陽高度が閾値より低い場合に、間隙部40に液体8を充填させ、太陽高度が閾値より高い場合に、間隙部40から液体8を排出する。   Further, for example, the control unit 6 causes the gap portion 40 to be filled with the liquid 8 when the sun altitude is lower than the threshold value, and discharges the liquid 8 from the gap portion 40 when the sun altitude is higher than the threshold value.

これにより、太陽高度が高い場合と太陽高度が低い場合との両方において、屋内に効率良く光を採り入れることができる。   As a result, light can be efficiently taken indoors both when the sun altitude is high and when the sun altitude is low.

(変形例)
以下では、本実施の形態に係る光学装置の変形例について図7を用いて説明する。
(Modification)
Hereinafter, a modified example of the optical device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 7.

図7は、本変形例に係る光学装置101の構成を示す模式図である。本変形例に係る光学装置101は、実施の形態に係る光学装置1の配光デバイス2、容器3、配管4、ポンプ5、バルブ7a及び7bの組を複数備える。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the optical device 101 according to the present modification. The optical device 101 according to this modification includes a plurality of sets of the light distribution device 2, the container 3, the pipe 4, the pump 5, and the valves 7a and 7b of the optical device 1 according to the embodiment.

具体的には、図7に示されるように、光学装置101は、配光デバイス2及び102と、容器3及び103とを備える。本変形例では、光学装置101は、さらに、配管4及び104と、ポンプ5及び105と、制御部106と、バルブ7a、7b、107a及び107bとを備える。また、光学装置101は、容器3に収容される液体8と、容器103に収容される液体108とを備える。   Specifically, as shown in FIG. 7, the optical device 101 includes the light distribution devices 2 and 102 and the containers 3 and 103. In this modification, the optical device 101 further includes pipes 4 and 104, pumps 5 and 105, a control unit 106, and valves 7a, 7b, 107a and 107b. The optical device 101 also includes the liquid 8 contained in the container 3 and the liquid 108 contained in the container 103.

配光デバイス102、容器103、配管104、ポンプ105、バルブ107a及び107b、並びに、液体108はそれぞれ、実施の形態に係る配光デバイス2、容器3、配管4、ポンプ5、バルブ7a及び7b、並びに、液体8と同じである。制御部106は、制御部6と同様であり、ポンプ5及び105と、バルブ7a、7b、107a及び107bとを制御する。   The light distribution device 102, the container 103, the pipe 104, the pump 105, the valves 107a and 107b, and the liquid 108 are the light distribution device 2, the container 3, the pipe 4, the pump 5, the valves 7a and 7b according to the embodiment, respectively. In addition, it is the same as the liquid 8. The control unit 106 is similar to the control unit 6 and controls the pumps 5 and 105 and the valves 7a, 7b, 107a and 107b.

本変形例では、図7に示されるように、配光デバイス2と配光デバイス102とは、平面視において、面内に並んで配置されている。例えば、配光デバイス2と配光デバイス102とは、一辺を共有するように上下に並んで配置されている。あるいは、配光デバイス2と配光デバイス102とは、左右に並んで配置されていてもよい。また、光学装置101は、3つ以上の配光デバイス2又は102を備えてもよい。例えば、複数の配光デバイス2が上下左右に行列状に配置されていてもよい。   In this modified example, as shown in FIG. 7, the light distribution device 2 and the light distribution device 102 are arranged side by side in a plane in a plan view. For example, the light distribution device 2 and the light distribution device 102 are arranged side by side vertically so as to share one side. Alternatively, the light distribution device 2 and the light distribution device 102 may be arranged side by side on the left and right. Further, the optical device 101 may include three or more light distribution devices 2 or 102. For example, the plurality of light distribution devices 2 may be arranged vertically and horizontally in a matrix.

以上のように、本変形例に係る光学装置101は、配光デバイス及び容器の組を複数備え、複数の配光デバイス2及び102は、第1主面を平面視した場合に、面内に並んで配置されている。   As described above, the optical device 101 according to the present modified example includes a plurality of sets of light distribution devices and containers, and the plurality of light distribution devices 2 and 102 are in-plane when the first main surface is viewed in plan. They are arranged side by side.

これにより、配光デバイス2又は102を自由に配置することができるので、広いサイズの窓にも利用することができる。   Accordingly, the light distribution device 2 or 102 can be freely arranged, and thus the light distribution device 2 or 102 can be used for a wide-sized window.

(その他)
以上、本発明に係る光学装置について、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(Other)
The optical device according to the present invention has been described above based on the above-described embodiment and its modifications, but the present invention is not limited to the above-described embodiment.

例えば、第2凹凸構造層70は、第3基板60の主面61に設けられてもよい。   For example, the second uneven structure layer 70 may be provided on the main surface 61 of the third substrate 60.

また、配管4には、配管を流れる液体8の流量を検知する流量センサが設けられていてもよい。制御部6は、流量センサによって検知された流量に基づいて、液体8の注入量及び排出量を調整してもよい。   Further, the pipe 4 may be provided with a flow rate sensor that detects the flow rate of the liquid 8 flowing through the pipe. The controller 6 may adjust the injection amount and the discharge amount of the liquid 8 based on the flow rate detected by the flow rate sensor.

また、例えば、光学装置1は、ポンプ5を備えなくてもよい。液体8の自重を利用して、液体8を移動させてもよい。例えば、光学装置1は、容器3の高さを変更する駆動機構を備えてもよい。容器3を間隙部40より高い位置に持ち上げることで、容器3から間隙部40へ液体8を注入することができる。容器3を間隙部40より低い位置に下ろすことで、間隙部40から液体8を容器3に排出することができる。   Further, for example, the optical device 1 may not include the pump 5. The liquid 8 may be moved using the own weight of the liquid 8. For example, the optical device 1 may include a drive mechanism that changes the height of the container 3. By raising the container 3 to a position higher than the gap 40, the liquid 8 can be injected from the container 3 into the gap 40. The liquid 8 can be discharged from the gap 40 to the container 3 by lowering the container 3 to a position lower than the gap 40.

また、例えば、光学装置1は、バルブ7a及び7bの少なくとも1つを備えなくてもよい。   Further, for example, the optical device 1 may not include at least one of the valves 7a and 7b.

また、例えば、液体8は、透光性を有しなくてもよい。液体8は、光散乱性又は遮光性を有してもよい。例えば、液体8は、黒色などの有色の粒子を含有してもよく、光散乱性の粒子を含有してもよい。これにより、配光デバイス2は、透明状態の代わりに散乱状態又は遮光状態を実現することができる。あるいは、液体8は、熱反射性粒子又は熱吸収性粒子を含有してもよい。容器3には、容器3内に液体8を入れるための開口が設けられていてもよく、液体8は入れ替えが可能であってもよい。あるいは、容器3が配管4に対して着脱自在であってもよい。   In addition, for example, the liquid 8 does not have to be translucent. The liquid 8 may have a light scattering property or a light shielding property. For example, the liquid 8 may contain colored particles such as black and may also contain light scattering particles. Thereby, the light distribution device 2 can realize a scattering state or a light shielding state instead of the transparent state. Alternatively, the liquid 8 may contain heat reflecting particles or heat absorbing particles. The container 3 may be provided with an opening for containing the liquid 8 in the container 3, and the liquid 8 may be replaceable. Alternatively, the container 3 may be detachable from the pipe 4.

また、例えば、第1凹凸構造層30の屈折率をn1とし、液体8の屈折率をn2とした場合に、n1−n2の絶対値は0.01より大きくてもよい。つまり、第1凹凸構造層30の屈折率は、液体8の屈折率に等しくなくてもよい。   Further, for example, when the refractive index of the first concavo-convex structure layer 30 is n1 and the refractive index of the liquid 8 is n2, the absolute value of n1-n2 may be larger than 0.01. That is, the refractive index of the first concavo-convex structure layer 30 may not be equal to the refractive index of the liquid 8.

また、例えば、容器3の容量は、間隙部40の容量より小さくてもよい。例えば、容器3の容量と配管4の容量との和が、間隙部40の容量以上であってもよい。これにより、間隙部40に注入された液体8の全てを容器3及び配管4に排出させることができる。   Further, for example, the capacity of the container 3 may be smaller than the capacity of the gap portion 40. For example, the sum of the capacity of the container 3 and the capacity of the pipe 4 may be greater than or equal to the capacity of the gap 40. As a result, all of the liquid 8 injected into the gap 40 can be discharged to the container 3 and the pipe 4.

あるいは、液体8は、間隙部40から完全に排出されなくてもよい。すなわち、間隙部40の一部に液体8が残留していてもよい。例えば、液体8の注入量を調整することで、液面の高さを調整することができる。液面の高さを境界にして、配光デバイス2の光学状態を上部と下部とで異ならせることができる。   Alternatively, the liquid 8 may not be completely discharged from the gap 40. That is, the liquid 8 may remain in a part of the gap 40. For example, the height of the liquid surface can be adjusted by adjusting the injection amount of the liquid 8. The optical state of the light distribution device 2 can be made different between the upper part and the lower part with the height of the liquid surface as a boundary.

配光デバイス2が窓に利用された場合、配光デバイス2の下部よりも上部が、屋内に光を採り入れるのに有効に利用される。このとき、配光デバイス2の下部の光を配光した場合、屋内に居る人の目に光が入射しやすくなるため、眩しさを感じさせてしまう場合が起こり得る。このため、配光デバイス2の下部は、常に間隙部40に液体8が充填された状態であり、光学状態が透明状態であってもよい。例えば、高さ2mの配光デバイス2の場合、上側の1mの範囲で間隙部40内の液体8の液面の調整を行い、下側の1mの範囲は常に液体8が充填されていてもよい。また、配光デバイス2の下部では、第1凹凸構造層30が設けられていなくてもよい。つまり、第1凹凸構造層30は、第2基板20の全面に設けられていなくてもよく、一部の領域のみに設けられていてもよい。第2凹凸構造層70についても同様であってもよい。   When the light distribution device 2 is used for a window, the upper part of the light distribution device 2 than the lower part is effectively used for taking in light indoors. At this time, when the light from the lower part of the light distribution device 2 is distributed, the light is likely to enter the eyes of a person who is indoors, which may cause glare. Therefore, the lower portion of the light distribution device 2 is always in the state where the gap 40 is filled with the liquid 8, and the optical state may be the transparent state. For example, in the case of the light distribution device 2 having a height of 2 m, the liquid level of the liquid 8 in the gap 40 is adjusted within the range of 1 m on the upper side, and the liquid 8 is always filled within the range of 1 m on the lower side. Good. Further, the first uneven structure layer 30 may not be provided below the light distribution device 2. That is, the first concavo-convex structure layer 30 may not be provided on the entire surface of the second substrate 20, and may be provided only on a partial region. The same may be applied to the second uneven structure layer 70.

また、例えば、間隙部40に対する液体8の注入口と排出口とは、異なっていてもよい。例えば、配光デバイス2の第1封止部材50は、複数の開口51を有してもよい。光学装置1は、複数の開口51の各々に接続された複数の配管4を備えてもよい。これにより、液体8の注入口と排出口とを分けることで、液体8の流れを制御しやすくすることができ、配光デバイス2の光学状態の切り替えをスムーズに行うことができる。なお、複数の開口51の各々が、注入口であり、かつ、排出口であってもよい。   Further, for example, the inlet and the outlet for the liquid 8 to the gap 40 may be different. For example, the first sealing member 50 of the light distribution device 2 may have a plurality of openings 51. The optical device 1 may include a plurality of pipes 4 connected to each of the plurality of openings 51. With this, by separating the inlet and the outlet of the liquid 8, the flow of the liquid 8 can be easily controlled, and the optical state of the light distribution device 2 can be smoothly switched. In addition, each of the plurality of openings 51 may be an inlet and an outlet.

複数の開口51はそれぞれ、例えば、配光デバイス2の下部端面に設けられる。あるいは、複数の開口51の少なくとも1つは、配光デバイス2の上部端面又は側方端面に設けられてもよい。空気孔52も同様に、複数設けられていてもよい。   Each of the plurality of openings 51 is provided in the lower end surface of the light distribution device 2, for example. Alternatively, at least one of the plurality of openings 51 may be provided on the upper end surface or the side end surface of the light distribution device 2. Similarly, a plurality of air holes 52 may be provided.

また、液体8の循環経路が形成されてもよい。例えば、液体8は、容器3、1つの配管4、1つの開口51、配光デバイス2の間隙部40、別の開口51、別の配管4を順に流れてもよい。   Further, a circulation path for the liquid 8 may be formed. For example, the liquid 8 may flow through the container 3, one pipe 4, one opening 51, the gap 40 of the light distribution device 2, another opening 51, and another pipe 4 in order.

なお、光学装置1は、複数の容器3を備えてもよい。複数の容器3の各々には、異なる種類の液体8が収容される。これにより、配光デバイス2の光学状態を透明状態及び配光状態の2つの状態だけでなく、例えば、散乱状態又は遮光状態などを含む3つ以上の状態に変化させることができる。   The optical device 1 may include a plurality of containers 3. Each of the plurality of containers 3 contains a different type of liquid 8. Thereby, the optical state of the light distribution device 2 can be changed to not only two states of the transparent state and the light distribution state but also three or more states including, for example, a scattering state or a light shielding state.

また、例えば、複数の第1凸部31と複数の第2凸部71とで、側面の傾斜角が等しくてもよい。なお、第1凸部31の側面31aの傾斜角α及び側面31bの傾斜角αの少なくとも一方は、20°より小さくてもよく、35°より大きくてもよい。また、第2凸部71の側面71aの傾斜角β及び側面71bの傾斜角βの少なくとも一方は、10°より小さくてもよく、20°より大きくてもよい。 Further, for example, the plurality of first convex portions 31 and the plurality of second convex portions 71 may have the same side surface inclination angle. At least one of the inclination angle α 1 of the side surface 31a of the first convex portion 31 and the inclination angle α 2 of the side surface 31b may be smaller than 20 ° or larger than 35 °. Further, at least one of the inclination angle β 1 of the side surface 71a of the second convex portion 71 and the inclination angle β 2 of the side surface 71b may be smaller than 10 ° or larger than 20 °.

また、例えば、第2凹凸構造層70の隣り合う第2凸部71間には、透光性を有する樹脂が充填されていてもよい。つまり、第2凸部71の側面71a及び71bは、気体9bに接するのではなく、樹脂に接触していてもよい。樹脂の屈折率は、第2凸部71の屈折率とは異なっている。例えば、樹脂の屈折率と第2凸部71の屈折率との差の絶対値は、0.1より大きい。当該差の絶対値は、0.2より大きくてもよく、0.3より大きくてもよく、0.5より大きくてもよい。樹脂と第2凸部71との屈折率差が大きくなることで、第2凸部71によって全反射される光の量が多くなるので、光の採り込み効率を高めることができる。   Further, for example, a resin having a light-transmitting property may be filled between the adjacent second convex portions 71 of the second concavo-convex structure layer 70. That is, the side surfaces 71a and 71b of the second convex portion 71 may contact the resin instead of contacting the gas 9b. The refractive index of the resin is different from the refractive index of the second convex portion 71. For example, the absolute value of the difference between the refractive index of the resin and the refractive index of the second convex portion 71 is larger than 0.1. The absolute value of the difference may be greater than 0.2, greater than 0.3, or greater than 0.5. Since the difference in the refractive index between the resin and the second convex portion 71 becomes large, the amount of light totally reflected by the second convex portion 71 increases, so that the efficiency of collecting light can be improved.

また、例えば、配光デバイス2に入射する光は、太陽光などの自然光に限定されず、照明装置などの発光装置が発する光であってもよい。   Further, for example, the light incident on the light distribution device 2 is not limited to natural light such as sunlight, but may be light emitted from a light emitting device such as a lighting device.

また、例えば、配光デバイス2は、建物の窓に設置する場合に限るものではなく、例えば、車の窓などに設置されてもよい。また、配光デバイス2は、例えば、照明器具の透光カバーなどの配光制御部材などに利用することもできる。あるいは、配光デバイス2は、第1凹凸構造層30の界面での光の散乱を利用した目隠し部材としても利用することができる。   Further, for example, the light distribution device 2 is not limited to being installed in a window of a building, and may be installed in, for example, a window of a car. The light distribution device 2 can also be used as, for example, a light distribution control member such as a translucent cover of a lighting fixture. Alternatively, the light distribution device 2 can also be used as a blind member that utilizes the scattering of light at the interface of the first concavo-convex structure layer 30.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。   In addition, it is realized by making various modifications to those skilled in the art by those skilled in the art, and by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment without departing from the spirit of the present invention. The form is also included in the present invention.

1、101 光学装置
2、102 配光デバイス
3、103 容器
5、105 ポンプ(送液部)
6、106 制御部
8、108 液体
9a、9b 気体
10 第1基板
11 主面
20 第2基板
21 主面
30 第1凹凸構造層
31 第1凸部
31a、31b 側面
40 間隙部
60 第3基板
61 主面
70 第2凹凸構造層
71 第2凸部
71a、71b 側面
1, 101 Optical device 2, 102 Light distribution device 3, 103 Container 5, 105 Pump (liquid sending part)
6, 106 Control unit 8, 108 Liquid 9a, 9b Gas 10 First substrate 11 Main surface 20 Second substrate 21 Main surface 30 First uneven structure layer 31 First convex portions 31a, 31b Side surface 40 Gap portion 60 Third substrate 61 Main surface 70 Second uneven structure layer 71 Second convex portions 71a, 71b Side surface

Claims (11)

入射する光を配光する配光デバイスと、
容器とを備え、
前記配光デバイスは、
透光性を有する第1基板と、
前記第1基板に対向して配置された透光性を有する第2基板と、
前記第2基板の主面であって、前記第1基板に対向する主面である第1主面に配置された、一方向に並んで設けられた複数の第1凸部を有する第1凹凸構造層と、
前記第1基板と前記第1凹凸構造層との間に設けられた間隙部と、
前記第1基板又は前記第2基板の主面であって、前記間隙部が設けられた側とは反対側の主面である第2主面に対向して配置された、透光性を有する第3基板と、
前記第3基板の、前記第2主面に対向する主面である第3主面、及び、前記第2主面のいずれか一方に配置された、一方向に並んで設けられた複数の第2凸部を有する第2凹凸構造層とを備え、
前記容器は、前記間隙部に注入され、かつ、前記間隙部から排出される液体を収容する
光学装置。
A light distribution device that distributes incident light,
With a container,
The light distribution device,
A first substrate having translucency,
A second substrate having a light-transmitting property, which is arranged so as to face the first substrate;
First unevenness having a plurality of first convex portions arranged in one direction and arranged on a first main surface which is a main surface of the second substrate and is a main surface facing the first substrate. A structural layer,
A gap portion provided between the first substrate and the first concavo-convex structure layer,
The main surface of the first substrate or the second substrate, which has a light-transmitting property, is arranged so as to face a second main surface which is a main surface on the side opposite to the side where the gap is provided. A third substrate,
A plurality of third main surfaces, which are the main surfaces of the third substrate facing the second main surface, and a plurality of first main surfaces, which are arranged on one side of the second main surface. A second concave-convex structure layer having two convex portions,
An optical device in which the container contains a liquid that is injected into the gap and discharged from the gap.
前記液体の屈折率は、前記第1凹凸構造層の屈折率に等しい
請求項1に記載の光学装置。
The optical device according to claim 1, wherein a refractive index of the liquid is equal to a refractive index of the first concavo-convex structure layer.
前記第2凹凸構造層は、前記第2主面と前記第3主面とに接触している
請求項1又は2に記載の光学装置。
The optical device according to claim 1, wherein the second uneven structure layer is in contact with the second main surface and the third main surface.
前記第2凹凸構造層の隣り合う第2凸部間は、気体で充填されている
請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学装置。
The optical device according to claim 1, wherein a space between the adjacent second convex portions of the second concave-convex structure layer is filled with gas.
前記複数の第1凸部の各々は、第1側面を有し、
前記複数の第2凸部の各々は、第2側面を有し、
前記第1主面に直交する方向に対する前記第1側面の傾斜角は、前記第1主面に直交する方向に対する前記第2側面の傾斜角より大きい
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学装置。
Each of the plurality of first protrusions has a first side surface,
Each of the plurality of second convex portions has a second side surface,
The inclination angle of the said 1st side surface with respect to the direction orthogonal to the said 1st main surface is larger than the inclination angle of the said 2nd side surface with respect to the direction orthogonal to the said 1st main surface. Optical device.
前記第2凹凸構造層は、入射する光を前記第2側面で全反射させる配光構造を有し、
前記第1凹凸構造層は、前記液体が前記間隙部から排出された状態で入射する光であって、前記第2側面で全反射された光を屈折させる配光構造を有する
請求項5に記載の光学装置。
The second concave-convex structure layer has a light distribution structure that totally reflects incident light on the second side surface,
The said 1st uneven structure layer has a light distribution structure which refracts the light which the said liquid injects in the state discharged | emitted from the said gap | interval part, and was totally reflected by the said 2nd side surface. Optical device.
前記第1側面の傾斜角は、20°以上35°以下であり、
前記第2側面の傾斜角は、10°以上20°以下である
請求項5又は6に記載の光学装置。
The inclination angle of the first side surface is 20 ° or more and 35 ° or less,
The optical device according to claim 5, wherein the second side surface has an inclination angle of 10 ° or more and 20 ° or less.
前記間隙部への前記液体の注入、及び、前記間隙部からの前記液体の排出の少なくとも一方を行う送液部と、
前記送液部を制御する制御部とを備える
請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学装置。
A liquid feeding section that performs at least one of injecting the liquid into the gap and discharging the liquid from the gap,
The optical device according to claim 1, further comprising: a control unit that controls the liquid delivery unit.
前記制御部は、太陽高度に応じて前記送液部を制御する
請求項8に記載の光学装置。
The optical device according to claim 8, wherein the control unit controls the liquid feeding unit according to a sun altitude.
前記制御部は、太陽高度が閾値より低い場合に、前記間隙部に前記液体を充填させ、太陽高度が前記閾値より高い場合に、前記間隙部から前記液体を排出する
請求項9に記載の光学装置。
The optical unit according to claim 9, wherein the control unit causes the gap to be filled with the liquid when the sun altitude is lower than a threshold value, and discharges the liquid from the gap unit when the sun altitude is higher than the threshold value. apparatus.
前記配光デバイス及び前記容器の組を複数備え、
複数の前記配光デバイスは、前記第1主面を平面視した場合に、面内で並んで配置されている
請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学装置。
A plurality of sets of the light distribution device and the container,
The optical device according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of light distribution devices are arranged side by side in a plane when the first main surface is viewed in plan.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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