JP2021107851A - 光学部材 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の方向から入射する光を遮光し、それ以外の方向から入射する光の多くを透過させることができ、かつ、透過光量の大きい光学部材を提供する。【解決手段】光学部材１は、特定の角度範囲から入射する光を遮光するものであり、一方の面に第１単位光学形状２１が配列された第１光学形状層２０と、その一方の面に対向する面に第２単位光学形状４１が配列された第２光学形状層４０と、第１光学形状層２０と第２光学形状層４０との間の少なくとも一部に設けられ、第１光学形状層２０よりも屈折率が低い低屈折率層３０とを備える。第１単位光学形状２１による光学形状と第２単位光学形状４１による光学形状とは対応しており、第１単位光学形状２１の配列方向及び光学部材１の厚み方向に平行な断面において、第１単位光学形状２１は、断面形状が三角形形状であり、第２の面２３と厚み方向がなす角度βは、第１の面２２と厚み方向がなす角度αよりも小さい。【選択図】図２

Description

本発明は、光学部材に関するものである。

従来、光を透過する光透過部と光を吸収する光吸収部とが配列され、外部から入射する光を制限するルーバーフィルム等の光学部材の技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１のルーバーフィルムは、光透過部である光透過帯と光吸収部である遮光帯とが交互に複数配列されている。この特許文献１のルーバーフィルムは、その光透過帯及び遮光帯の配列方向に平行であって厚み方向に平行な断面において、正面方向（正面方向）から入射した光の多くを透過し、斜め方向から入射した光の多くを遮光帯により吸収して遮光している。

特開２０１８−８７８９９号公報

しかし、従来の光学部材では、その使用用途によっては、入射する光を吸収しすぎてしまい、透過光量が不足してしまう場合がある。また、このような光学部材に対して、特定の方向（角度範囲）から入射する光の入射のみを制限し、それ以外の方向から入射する光を透過させたい、例えば、光透過部及び光吸収部の配列方向において一方側から斜めに入射する光を遮光し、正面方向から入射する光や他方側から斜めに入射する光を透過したいという要望があった。

また、従来の光学部材は、光吸収部の断面形状が矩形形状であり、光吸収部の配列方向における寸法よりも高さ方向（光学部材の厚み方向）の寸法が大きい。そのため、従来の光学部材において、透過光量を大きくしたり、回折現象を抑制したりするために、光吸収部の配列ピッチを大きくすると、遮光したい光の入射角度範囲等の光制御性能を維持するために光学部材の厚みが大きくなり、ハンドリング性等が低下するという問題があった。

特許文献１のルーバーフィルムでは、光透過帯及び遮光帯の配列方向において、配列方向の両側から斜めに入射する光を遮光してしまうため、例えば、配列方向の一方側から斜めに入射する光等、特定の方向から入射する光のみを制限することができなかった。また、このようなルーバーフィルムは、透過光量も十分得られない。

本開示の実施形態の課題は、特定の方向から入射する光を遮光し、それ以外の方向から入射する光の多くを透過させることができ、かつ、透過光量の大きい光学部材を提供することである。

本開示の実施形態は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本開示の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第１の開示の実施形態は、入射する光のうち特定の角度範囲から入射する光を遮光する光学部材であって、光透過性を有し、一方の面に第１単位光学形状（２１）が配列された第１光学形状層（２０）と、光透過性を有し、前記第１光学形状層の前記一方の面に対向する位置に設けられ、前記一方の面に対向する面に第２単位光学形状（４１，２４１）が配列された第２光学形状層（４０）と、前記第１光学形状層と前記第２光学形状層との間の少なくとも一部に設けられ、光透過性を有し、前記第１光学形状層よりも屈折率が低い低屈折率層（３０）と、を備え、前記第１単位光学形状による光学形状と前記第２単位光学形状による光学形状とは対応しており、前記第１単位光学形状の配列方向に平行であって該光学部材の厚み方向に平行な断面において、前記第１単位光学形状は、断面形状が三角形形状であり、第１の面（２２）と、前記第１の面に対向する第２の面（２３）を有し、前記第２の面と前記厚み方向がなす角度（β）は、前記第１の面と前記厚み方向がなす角度（α）よりも小さい光学部材（１，２，３）である。
第２の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態の光学部材において、前記第１単位光学形状（２１）の配列方向における前記第２の面（２３）の幅は、前記第１の面（２２）の幅よりも小さい光学部材（１，２，３）である。
第３の開示の実施形態は、第１又は第２の開示の実施形態の光学部材において、前記低屈折率層（３０）は、空気層である光学部材（１，２，３）である。
第４の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態から第３の開示の実施形態までのいずれかの光学部材において、前記第１光学形状層（２０）は、隣り合う前記第１単位光学形状（２１）の間に平坦部（２４）を有し、前記平坦部において前記第１光学形状層と前記第２光学形状層（４０）とが接合されている光学部材（１，２，３）である。
第５の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態から第４の開示の実施形態までのいずれかの光学部材において、前記第２の面（２３）は、前記低屈折率層（３０）に接する光学部材（３）である。
第６の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態から第４の開示の実施形態までのいずれかの光学部材において、前記第１光学形状層（２０）と前記第２光学形状層（４０）との間に、光を吸収又は反射して遮光する遮光部（７０，２７０）を備え、前記遮光部は、前記第２の面（２３）に接する位置に設けられ、前記第１単位光学形状（２１）の配列方向に沿って、前記低屈折率層（３０）と交互に配置されている光学部材（１，２）である。
第７の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態から第４の開示の実施形態までのいずれかの光学部材において、前記第１光学形状層（２０）と前記第２光学形状層（４０）との間に、光を吸収又は反射して遮光する遮光部（２７０）を備え、前記第２の面（２３）は、前記低屈折率層（３０）に面し、前記遮光部は、前記第２の面に対応する前記第２光学形状層（４０）上の領域に設けられている光学部材（３）である。
第８の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態から第７の開示の実施形態までのいずれか光学部材において、前記第１単位光学形状（２１）は、前記第２光学形状層（４０）側に凸となり、前記第２単位光学形状（４１，２４１）は、前記第１光学形状層（２０）側に凸となり、前記第１単位光学形状は、隣り合う前記第２単位光学形状の間の谷部に対応する位置に設けられている光学部材（１，２，３）である。

本開示の実施形態によれば、特定の方向から入射する光を遮光し、それ以外の方向から入射する光の多くを透過させることができ、かつ、透過光量の大きい光学部材を提供することができる。

第１実施形態の光学部材１の使用状態の一例を示す図である。 第１実施形態の光学部材１を説明する図である。 第１実施形態の光学部材１に表面側（＋Ｚ側）から入射する光の進み方を説明する図である。 第２実施形態の光学部材２を説明する図である。 第２実施形態の光学部材２の別の形態を示す図である。 第３実施形態の光学部材３を説明する図である。 第３実施形態の光学部材３の別の形態を示す図である。 光学部材の変形形態を示す図である。 光学部材の変形形態を示す図である。 光学部材の変形形態を示す図である。

以下、図面等を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
また、本明細書中において、記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。

本明細書中において、板、シート等の言葉を使用している。これらは、一般的に、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本明細書中において、シート面とは、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであり、本明細書中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の光学部材１の使用状態の一例を示す図である。
図２は、第１実施形態の光学部材１を説明する図である。図２では、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行であって、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）に平行な断面の一部を拡大して示している。
ここで、理解を容易にするために、図１及び図２を含め以下に示す各図において、適宜、ＸＹＺ直交座標系を設けて示している。この座標系では、光学部材１の厚み方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する方向のうち、後述する第１単位光学形状２１の配列方向をＸ方向とし、Ｘ方向及びＺ方向に直交する光学部材１の幅方向をＹ方向とする。また、厚み方向（Ｚ方向）のうち、＋Ｚ側を光学部材１の表面側とし、−Ｚ側を光学部材１の裏面側とする。

光学部材１は、特定の方向（角度範囲）から入射する光を遮光する機能を有するシート状の部材である。光学部材１のシート面は、ＸＹ面に平行である。
光学部材１は、図２に示すように、表面側（＋Ｚ側）から順に、第１基材層１０、第１光学形状層２０、低屈折率層３０、接合部６０、遮光部７０、第２光学形状層４０、第２基材層５０が積層されている。

本実施形態では、光学部材１は、その厚み方向（Ｚ方向）に平行な方向から見て矩形形状に形成され、図１に示すように、建造物１００の屋根１１０の天窓１２０に備えられている。光学部材１は、太陽光等の外光のうち、特定の方向（角度範囲）から入射する光を遮光して室内に入射することを極力抑制する。例えば、太陽光の西日（西側から入射する光）のみを遮光できるように光学部材１を作製し、天窓１２０に配置することによって、室内への西日の入射を制限し、室内環境をより快適に維持することができる。
本実施形態では、光学部材１は、図２に示す断面において、表面側（＋Ｚ側）から入射する光のうち、＋Ｘ側から−Ｘ側へ斜めに入射する光を遮光する部材である例を挙げて説明する。

本実施形態では、光学部材１は、表面（＋Ｚ側の面）が天窓１２０側になるようにして、天窓１２０の室内側（−Ｚ側）に不図示の透明な接着剤により貼付されて使用される例を挙げて説明する。しかし、これに限定されるものでなく、光学部材１は、裏面（−Ｚ側の面）が天窓１２０側になるようにして、天窓１２０の室外側（＋Ｚ側）に貼付されて使用されてもよい。
また、光学部材１は、建造物１００に配置される例に限定されるものでなく、自動車や船舶等の乗り物の窓や、パーテーション等に用いてもよい。

第１基材層１０は、光透過性を有するシート状の部材であり、裏面側（−Ｚ側）の面に、第１光学形状層２０が一体に形成されている。第１基材層１０は、第１光学形状層２０を形成する基材（ベース）となる層である。
第１基材層１０は、例えば、高い光透過性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂等により形成される。
第１基材層１０は、光学部材１の使用用途等に応じてその厚みを適宜選択できる。

第１光学形状層２０は、第１基材層１０の裏面側（−Ｚ側）の面に形成された光透過性を有する層であり、図２に示すように、一方の面（−Ｚ側の面）に第１単位光学形状２１がＸ方向に複数配列されている。
第１光学形状層２０は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。本実施形態の第１光学形状層２０は、紫外線硬化型のウレタンアクリレート樹脂（屈折率ｎ１＝１．５５）により形成されている。
なお、第１光学形状層２０を構成する樹脂は、上述の紫外線硬化型樹脂に限定されるものでなく、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂や、熱可塑性樹脂でもよい。

第１単位光学形状２１は、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行であって第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）に平行な断面における断面形状が、光学部材１の裏面側（−Ｚ側）に凸となる三角形形状であり、第１単位光学形状２１の配列方向に交差する方向にその断面形状が延在するように帯状に形成されている。本実施形態では、第１単位光学形状２１の延在方向は、第１単位光学形状２１の配列方向に直交する方向（Ｙ方向）であり、光学部材１の幅方向に平行である。
第１単位光学形状２１は、前述のように、光学部材１の裏面側（−Ｚ側、第２光学形状層４０側）に凸となる形状であり、稜線ｒ１を挟んで第１の面２２と第２の面２３とを有している。図２に示す断面においては、この稜線ｒ１上の点である頂点ｔ１を挟んで第１の面２２と第２の面２３とが位置しており、第１の面２２と第２の面２３とにより第１単位光学形状２１の凸形状が形成されている。

図２に示す光学部材１の断面において、第１の面２２は、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）において、頂点ｔ１に対して＋Ｘ側に設けられた面であり、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に対して角度α［°］をなす。
第２の面２３は、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）において、頂点ｔ１に対して−Ｘ側に設けられた面であり、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に対して角度β［°］をなす。
第２の面２３が光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）となす角度βは、第１の面２２が光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）となす角度αよりも小さく、α＞βである。

平坦部２４は、隣り合う第１単位光学形状２１の間に配置された部分であり、裏面側（−Ｚ側）に凸となる第１単位光学形状２１に対して谷部となる部分である。本実施形態の平坦部２４は、光学部材１のシート面（ＸＹ面）に平行である。この平坦部２４は、接合部６０を介して後述する第２光学形状層４０の第２単位光学形状４１の第３の面４４が接合されている。
平坦部２４は、図２に示す断面において、前述のように光学部材１のシート面に平行であることが好ましいが、例えば、第２の面２３側（＋Ｘ側）の端部が第１の面２２側（−Ｘ側）の端部よりも裏面側（−Ｚ側）に傾斜する等していてもよい。

低屈折率層３０は、光学部材１の第１光学形状層２０と第２光学形状層４０との間に設けられ、第１光学形状層２０よりも屈折率が低い層である。本実施形態では、低屈折率層３０は、空気が充填されており、空気層となっている。本実施形態では、低屈折率層３０は、第１単位光学形状２１の第１の面２２に接する位置に設けられている。

接合部６０は、第１光学形状層２０と第２光学形状層４０とを接合する部分であり、第１光学形状層２０の平坦部２４と、第２光学形状層４０の第２単位光学形状４１の第３の面４４との間に設けられている。
接合部６０は、接着材や粘着材等により形成される。接合部６０は、光透過性を有していてもよいが、平坦部２４を透過して迷光となる光を抑制する観点から、光吸収性を有する等、遮光する機能を有することが好ましい。本実施形態では、接合部６０は、灰色や黒色等の粒子や、染料、顔料等の着色材等により着色が施されて、光吸収性を有している。
図２に示すように、本実施形態の低屈折率層３０と後述する遮光部７０と接合部６０とは、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）に沿って順番に配列されている。

第２光学形状層４０は、第１光学形状層２０の第１単位光学形状２１等が形成された面に対面する位置に設けられている。第２光学形状層４０は、低屈折率層３０や接合部６０、遮光部７０を介して第１光学形状層２０の裏面側（−Ｚ側）に位置し、光透過性を有し、図２に示すように、第１光学形状層２０の第１単位光学形状２１が配列された面に対向する面（＋Ｚ側の面）に第２単位光学形状４１がＸ方向に複数配列されている。
第２光学形状層４０は、前述の第１光学形状層２０を形成する樹脂と同様の紫外線硬化型樹脂や、電離放射線硬化型樹脂、熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。また、第２光学形状層４０は、第１光学形状層２０と屈折率が同じ、もしくは、第１光学形状層２０との屈折率差が可能な限り小さいことが、光学部材１を通して観察する映像（透過映像）のずれを抑制する観点から好ましい。
本実施形態の第２光学形状層４０は、第１光学形状層２０と同様に、紫外線硬化型のウレタンアクリレート樹脂（屈折率ｎ１＝１．５５）により形成されている。

第２単位光学形状４１は、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行であって第２単位光学形状４１の配列方向（Ｘ方向）に平行な断面における断面形状が、第１光学形状層２０側（＋Ｚ側）に凸となる略台形形状であり、第２単位光学形状４１の配列方向に交差する方向にその断面形状が延在するように帯状に形成されている。本実施形態では、第２単位光学形状４１の延在方向は、第２単位光学形状４１の配列方向に直交する方向（Ｙ方向）であり、これは光学部材１の幅方向に平行である。
第２単位光学形状４１は、図２に示す断面において、光学部材１の表面側（＋Ｚ側、第１光学形状層２０側）に凸となっており、第１の面４２、第２の面４３、第３の面４４を備えている。この第１の面４２、第２の面４３、第３の面４４により、第２単位光学形状４１の凸形状が形成されている。

第１の面４２は、第２単位光学形状４１の配列方向（Ｘ方向）において、−Ｘ側に設けられた面であり、低屈折率層３０を介して第１単位光学形状２１の第１の面２２に対向している。
本実施形態の第１の面４２は、第１単位光学形状２１の第１の面２２に平行であり、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に対して角度α［°］をなす。

第２の面４３は、第２単位光学形状４１の配列方向（Ｘ方向）において、＋Ｘ側に設けられた面であり、後述する遮光部７０を介して第１単位光学形状２１の第２の面２３に対向している。
本実施形態の第２の面４３は、第１単位光学形状２１の第２の面２３に平行であり、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に対して角度β［°］をなす。

第３の面４４は、第２単位光学形状４１の配列方向（Ｘ方向）において、第１の面４２と第２の面４３との間に位置し、最も表面側（＋Ｚ側）となる面である。すなわち、第３の面４４は、図２に示す光学部材１の断面において、表面側に凸となる第２単位光学形状４１の断面形状の頂部となる面である。本実施形態の第３の面４４は、第１光学形状層２０の平坦部２４に平行であり、光学部材１のシート面（ＸＹ平面）に対して平行である。
第３の面４４は、第１単位光学形状２１の間の平坦部２４に対向し、前述のように接合部６０を介して平坦部２４と接合されている。

上述のように、第１光学形状層２０の裏面側（−Ｚ側）に形成された第１単位光学形状２１及び平坦部２４による光学形状に対して、第２光学形状層４０の表面側（＋Ｚ側）に形成された第２単位光学形状４１による光学形状が対応する形となっている。すなわち、図２に示すように、凸部である第１単位光学形状２１が、隣り合う第２単位光学形状４１の間の谷部に対向し、凸部である第２単位光学形状４１が、隣り合う第１単位光学形状２１の谷部となる平坦部２４に対向する。
また、平坦部２４と第３の面４４とが接合部６０によって接合されることにより、第１光学形状層２０と第２光学形状層４０とのＸ方向の位置が決められ、かつ、低屈折率層３０の厚さが一定に維持されている。

図２に示す光学部材１の断面において、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）における第１単位光学形状２１の配列ピッチをＰとし、第１単位光学形状２１の幅（Ｘ方向の寸法）をＷとする。このとき、Ｐ＞Ｗとなる。
また、第１の面２２とその＋Ｘ側に位置する平坦部２４との交点をｔ２、第２の面２３とその−Ｘ側に位置する平坦部２４との交点をｔ３とし、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）における頂点ｔ１から点ｔ２までの寸法（第１単位光学形状２１の配列方向における第１の面２２の寸法）をＷａ、第１単位光学形状２１の配列方向における点ｔ１から点ｔ３までの寸法（第１単位光学形状２１の配列方向における第２の面２３の寸法）をＷｂ、第１単位光学形状２１の配列方向における平坦部２４の寸法をＷｃとする。このとき、Ｗ＝Ｗａ＋Ｗｂ、Ｐ＝Ｗａ＋Ｗｂ＋Ｗｃである。また、寸法Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃは、Ｗａ＞Ｗｂ＞Ｗｃという式を満たすことが、＋Ｘ側の特定の方向（角度範囲）から光学部材１に入射する光を十分に遮光し、それ以外の方向から光学部材１に入射する光を透過させるという観点から好ましい。

第１光学形状層２０と第２光学形状層４０との間には、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）に沿って、遮光部７０が配列されている。本実施形態の遮光部７０は、第１単位光学形状２１の第２の面２３と第２単位光学形状４１の第２の面４３とに接する位置に設けられている。
遮光部７０は、層状又は膜状であり、光を吸収して遮光する機能を有する。
このような遮光部７０は、例えば、第２単位光学形状４１の第１の面４２及び第３の面４４をＰＶＡ（ポリビニルアルコール）でマスキングした後、低圧環境下で銀、ビスマス等を第２の面４３に蒸着し、ＰＶＡのマスキングを除去することにより形成される。遮光部７０は、これに限らず、例えば、第１単位光学形状２１の第１の面２２をマスキングし、第２の面２３に銀等を蒸着する等によって形成してもよい。
また、遮光部７０は、上記の例に限らず、例えば、遮光性を有する金属膜や、金属化合物による膜によって形成してもよいし、カーボン等を膜状又は層状に形成して設けてもよいし、黒色の顔料等を塗布する等により形成してもよい。
上述のような遮光部７０を備えることにより、光学部材１は、第１単位光学形状２１の第２の面２３へ入射する光を吸収して遮光することができる。

前述のように、第１単位光学形状２１の第１の面２２は、低屈折率層３０に接している。これにより、第１の面２２は、光学部材１に入射する光のうち、遮光したい方向からの光を全反射させて遮光し、かつ、透過したい方向から光を透過する機能を有する。
本実施形態では、光学部材１の表面側（＋Ｚ側）から入射する光のうち、＋Ｘ側から斜めに、特定の方向（角度範囲）から入射する光は、第１の面２２に対して臨界角以上の入射角で入射して全反射するように、角度αが設定されている。したがって、角度αは、第１光学形状層２０における臨界角より大きい角度となっている。

第１の面２２で全反射した光は、光学部材１の表面側（＋Ｚ側）や、第２の面２３側へ向かう。また、特定の方向（角度範囲）以外の方向から光学部材１に入射する光は、第１の面２２に対して臨界角未満の角度で入射し、低屈折率層３０を透過して第２単位光学形状の第１の面４２へ入射し、第２光学形状層４０及び第２基材層５０を透過して、光学部材１の裏面側から室内側（−Ｚ側）へ出射する。

第２の面２３は、遮光部７０と接している。したがって、第１の面２２で全反射して第２の面２３に入射する光は、遮光部７０により吸収され、遮光される。また、光学部材１を透過させたい方向から入射する光（例えば、正面方向や−Ｘ側から斜めに入射する光）が、第２の面２３に直接入射する光量を可能な限り低減できるように、角度βが設定されている。
本実施形態では、角度α＝７５°、角度β＝４５°である例を挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、第１光学形状層２０及び第２光学形状層４０の屈折率や、遮光した方向（角度範囲）に応じて、適宜設定できる。

遮光したい特定の方向（角度範囲）からの光を第１の面２２で全反射させ、かつ、光学部材１の透明性を維持する観点から、第１の面２２と第１の面４２との間の低屈折率層３０の厚さｄ１［μｍ］は、１μｍ以上であって第１単位光学形状２１の配列ピッチＰの１／１０以下、より好ましくは、１μｍ以上であって第１単位光学形状２１の配列ピッチＰの１／１００以下であることが好ましい。
厚さｄ１がこの範囲より小さいと、第１単位光学形状２１と第２単位光学形状４１とが接触しやすく破損等が生じやすい。また、厚さｄ１がこの範囲よりも大きいと、光学部材１を通して向こう側を観察する際の光学部材１の透明性が低下したり、光漏れが生じたり、光学部材１を通して観察した映像（透過映像）にずれが生じたりするので好ましくない。したがって、低屈折率層３０の厚さｄ１は、上記範囲が好ましい。

図３は、第１実施形態の光学部材１に表面側（＋Ｚ側）から入射する光の進み方を説明する図である。図３では、図２と同様に、第１単位光学形状２１及び第２単位光学形状４１の配列方向（Ｘ方向）に平行であって光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面の一部を拡大して示しており、ＸＺ面内における光の進み方を示している。また、図３では、理解を容易にするために、第１基材層１０と第１光学形状層２０との界面、第２光学形状層４０と第２基材層５０との界面には屈折率差はないものとして示している。

本実施形態の光学部材１は、前述の図１に示すように、建造物１００の天窓１２０に設けられており、天窓１２０から（＋Ｚ側から）入射する太陽光等の外光のうち、＋Ｘ側の特定の方向（角度範囲）から入射する外光を遮光する。本実施形態では、光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）が建造物１００の鉛直方向に一致し、光学部材１のシート面（ＸＹ平面）が水平方向に一致するようにして配置されている例を挙げて説明する。
また、本実施形態の光学部材１は、第２基材層５０が鉛直下側（−Ｚ側）に位置するように配置され、光学部材１から見て＋Ｘ側に傾斜した特定の方向（角度範囲）から入射する光を遮光するために、第１単位光学形状２１において、第１の面２２が頂点ｔ１（図２参照）に対して＋Ｘ側に位置するように配置される。

まず、第１の面２２に入射する光について説明する。
光学部材１に入射する太陽光等の外光のうち光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行な光Ｌ１は、図３に示すように、第１基材層１０を透過して、第１光学形状層２０の第１単位光学形状２１の第１の面２２に対して臨界角未満の角度で入射する。光Ｌ１の一部は反射するが、その多くが低屈折率層３０を透過し、第２光学形状層４０、第２基材層５０を透過して、室内側（−Ｚ側）へ出射する。

また、光学部材１から見て−Ｘ側に傾斜した方向から入射する光Ｌ２，Ｌ３は、図３に示すように、第１単位光学形状２１の第１の面２２に対して臨界角未満の角度で入射する。したがって、光Ｌ２，Ｌ３は、第１の面２２で、一部が反射するが、その多くが低屈折率層３０を透過し、第２光学形状層４０、第２基材層５０を透過して、室内側（−Ｚ側）へ出射する。

また、光学部材１から見て＋Ｘ側に傾斜した方向から入射し、遮光したい特定の方向（角度範囲）から光学部材１に入射する、光Ｌ４，Ｌ５は、第１の面２２に対して臨界角以上の角度で入射する。したがって、光Ｌ４，Ｌ５は、第１の面２２で全反射して、一部は第２の面２３へ向かい、一部は光学部材１の表面側（＋Ｚ側）へ向かう。図３においては、光Ｌ４は、第２の面２３に入射して、遮光部７０に吸収される。また、光Ｌ５は、光学部材１の表面側（＋Ｚ側）へ向かい、室外側へ出射したり、空気との界面（本実施形態では、光学部材１の表面側が接合された天窓１２０の室外側界面）で全反射して光学部材１内部へ向かう等というように全反射を繰り返して、光学部材１内で減衰したりする。
光Ｌ４，Ｌ５よりも光学部材１への入射角度が小さく、遮光したい特定の方向（角度範囲）以外から光学部材１に入射する光Ｌ６は、図３に示すように、第１の面２２へ臨界角未満の角度で入射し、一部は反射するがその大半は低屈折率層３０、第２光学形状層４０、第２基材層５０を透過して、室内側（−Ｚ側）へ透過する。

次に、第２の面２３へ入射する光について説明する。
前述のように、光学部材１に対して、−Ｘ側に傾斜した方向から入射する光（図３に示す光Ｌ２，Ｌ３に相当する光）は、第２の面２３と同様の方向へ傾斜しており、さらに、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）における第２の面２３の寸法Ｗｂは、第１の面２２の寸法Ｗａに比べて小さいので、そのような光が第２の面２３に入射する光量は少なく、その多くが、光学部材１内を透過して、室内側（−Ｚ側）へ出射する。

光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行な方向から入射する光Ｌ７は、図３に示すように、第２の面２３に入射して遮光部７０により吸収される。
光Ｌ７は、光学部材１を透過したい方向から入射する光であるが、上述のように遮光部７０により遮光される。しかし、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）における第２の面２３の寸法Ｗｂは、第１の面２２の寸法Ｗａに比べて小さく、光Ｌ７のような光の光量は、十分に小さいため、光学部材１の透過光量への影響は小さい。

光学部材１から見て＋Ｘ側に傾斜した方向から入射する光であって、遮光したい特定の方向（角度範囲）から光学部材１に入射する光Ｌ８，Ｌ９は、図３に示すように、第２の面２３へ入射する。したがって、光Ｌ８，Ｌ９は、遮光部７０により吸収される。
光学部材１から見て＋Ｘ側に傾斜した方向から入射する光であって、光Ｌ８，Ｌ９よりも光学部材１への入射角度が小さく、遮光したい特定の方向（角度範囲）以外から光学部材１に入射する光Ｌ１０も、第２の面２３へ入射して、遮光部７０により吸収される。しかし、前述の光Ｌ７と同様に、このような光の光量は十分に小さいため、光学部材１の透過光量への影響は小さい。

次に、平坦部２４へ入射する光Ｌ１１について説明する。
光Ｌ１１は、平坦部２４に入射して接合部６０へ入射する。接合部６０は、光吸収性を有しているので、光Ｌ１１は、光学部材１への入射角度（平坦部２４への入射角度）に関わらず、吸収される。
前述のように、第１単位光学形状２１の配列方向における平坦部２４の寸法Ｗｃは、第１単位光学形状２１の配列方向における第２の面２３の寸法Ｗｂよりも小さく、第１の面２２の寸法Ｗａより大幅に小さい。したがって、透過させたい方向から光学部材１へ入射する光のうち、平坦部２４へ入射する光は、非常に少なく、光学部材１の透過光量への影響は小さい。

以上のことから、本実施形態の光学部材１は、第１単位光学形状２１及び第２単位光学形状４１の配列方向（Ｘ方向）に平行であって光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行な面（ＸＺ面）において、表面側（＋Ｚ側）から入射する光のうち、厚み方向や、−Ｘ側に傾斜した方向から入射する光を透過する（図３に示す光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）。
また、本実施形態の光学部材１は、第１単位光学形状２１及び第２単位光学形状４１の配列方向（Ｘ方向）に平行であって光学部材１の厚み方向（Ｚ方向）に平行な面（ＸＺ面）において、＋Ｘ側に傾斜した方向から入射する光については、特定の方向（角度範囲）から入射する光（図３に示す光Ｌ４，Ｌ５，Ｌ８，Ｌ９）を遮光し、特定の方向（角度範囲）以外の方向から入射する光を透過する（図３に示す光Ｌ６）。

したがって、本実施形態によれば、光学部材１は、特定の方向（角度範囲）からの光を遮光して室内側に出射してしまうのを極力防ぐことができ、かつ、その他の方向から入射する光の多くを透過するので、室内の明るさを維持できる。
また、断面形状が矩形形状である光吸収部と光透過部とを配列した従来の光学部材を用いて、本実施形態の光学部材１と同様の光制御性能を発揮しようとした場合、従来の光学部材では、透過したい−Ｘ側から入射する光についても遮光してしまうことに加え、透過光による回折現象を抑制するために光吸収部の配列ピッチを大きくすると、遮光したい光の入射角度範囲等の光制御性能を維持するために光学部材の厚みが大きくなってしまう。これに対して、本実施形態によれば、光学部材１は、特定の方向（角度範囲）からの光のみを遮光でき、透過光量を高く維持できる。さらに、同様の光制御性能を有する従来の光学部材に比べて遮光部７０の配列ピッチが大きく、回折現象を抑制できる。さらに、本実施形態によれば、光学部材１は、光制御性能を維持しながら、従来の光学部材に比べて厚みを薄くできる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態の光学部材２を説明する図である。図４では、前述の図２と同様に、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）に平行であって、光学部材２の厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面の一部を拡大して示している。
第２実施形態の光学部材２は、第１単位光学形状２１及び第２単位光学形状２４１の配列方向（Ｘ方向）に沿って、第２単位光学形状２４１の断面形状が三角形形状であり、第３の面を備えておらず、隣り合う第２単位光学形状２４１の間に平坦部２４５が設けられている点等以外は、前述の第１実施形態の光学部材１と同様の形態である。したがって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第２実施形態の光学部材２は、表面側（＋Ｚ側）から順に、第１基材層１０、第１光学形状層２０、低屈折率層３０、遮光部２７０、第２光学形状層４０、第２基材層５０を備えている。

本実施形態では、第１単位光学形状２１の第２の面２３が光学部材３の厚み方向（Ｚ方向）となす角度βは、０°である。図４ではβ＝０°であるため、角度βの記載を省略して示している。
第２光学形状層４０は、第２単位光学形状２４１と、平坦部２４５とが、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）に沿って交互に配置されている。第２単位光学形状２４１は、図４に示すように、その配列方向（Ｘ方向）及び光学部材２の厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面における断面形状が三角形形状である。図４に示す光学部材１の断面において、第２単位光学形状４１は、この三角形形状の稜線ｒ２に相当する頂点ｔ４に対して−Ｘ側に位置する第１の面４２と、頂点ｔ４に対して＋Ｘ側に位置する第２の面４３とを有する。
第２の面４３は、遮光部２７０を介して第１単位光学形状２１の第２の面２３と対向している。
また、本実施形態の第２の面４３は、第１単位光学形状２１の第２の面２３に平行であり、光学部材２の厚み方向（Ｚ方向）となす角度が０°である。

遮光部２７０は、光吸収性を有し、入射した光を吸収して遮光する部分である。本実施形態の遮光部２７０は、図４に示す断面形状が矩形形状であり、各辺が第１光学形状層２０の平坦部２４及び第１単位光学形状２１の第２の面２３と、第２光学形状層４０の平坦部２４５及び第２単位光学形状２４１の第２の面４３とにそれぞれ接している。また、遮光部２７０は、この断面形状が各単位光学形状の延在方向（Ｙ方向）に沿って延在している。
低屈折率層３０と遮光部２７０とは、第１単位光学形状２１及び第２単位光学形状２４１との間に、その配列方向（Ｘ方向）に沿って交互に配列されている。

遮光部２７０は、灰色や黒色等の粒子や、染料、顔料等の着色材等により着色が施されており、光吸収性を有している。
遮光部２７０の母材としては、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＭＳ（メタクリルスチレン）樹脂、ＭＢＳ（メタクリルブタジエンスチレン）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）樹脂等が好適である。また、母材として、前述の第１光学形状層２０と同様の材料を用いてもよい。
また、遮光部２７０に用いる着色材としては、灰色系や黒色系等の暗色系の粒子や、暗色系の染料、顔料等や、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等が挙げられる。

遮光部２７０は、その屈折率ｎ２が、第１光学形状層２０の屈折率ｎ１以上であることが望ましい（ｎ２≧ｎ１）。これにより、第１単位光学形状２１を透過する光のうち、第２の面２３等に入射する光を全反射させることなく遮光部２７０に入射させ、遮光部２７０により確実に吸収させて遮光することができる。
着色材を含有する母材により遮光部２７０が形成されている場合には、特に母材となる材料の屈折率ｎ２を、第１光学形状層２０の屈折率ｎ１以上にすることが、同様の理由から好ましい。

本実施形態の遮光部２７０は、第１光学形状層２０と同様のウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂（屈折率ｎ２＝１．５６）を母材とし、平均粒径が約３μｍの黒色粒子を着色材として用いて形成されている。
なお、第１光学形状層２０の屈折率ｎ１と遮光部２７０の屈折率ｎ２との差は、大きすぎると、たとえ全反射をしなくても屈折率界面における反射が大きくなるので、０．１以下であることが望ましい。すなわち、第１光学形状層２０の屈折率ｎ１と遮光部２７０の屈折率ｎ２との差Δｎ（＝ｎ２−ｎ１）は、０≦Δｎ≦０．１を満たすことが望ましい。

このような遮光部２７０を備える光学部材２は、前述の遮光部７０を備える光学部材１と同様の光学性能を発揮することができる。よって、本実施形態によれば、光学部材２は、前述の第１実施形態の光学部材１と同様に、特定の方向（角度範囲）から入射する光を遮光し、それ以外の方向から入射する光の多くを透過することができ、透過光量を高く維持できる上に、従来のものに比べて厚みを薄くできる。
また、本実施形態によれば、遮光部２７０の高さ（厚み方向の寸法）を調整することにより、低屈折率層３０の厚みを容易に調整できる。

なお、上述の第２実施形態では、遮光部２７０の断面形状を、図４に示すように矩形形状としたが、これに限らず、例えば、平行四辺形形状や、不当辺四角形形状や、角部が曲線となる四角形形状としてもよいし、五角形形状等の多角形形状や、他の形態としてもよい。
図５は、第２実施形態の光学部材２の別の形態を示す図である。図５では、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）及び光学部材２の厚み方向（Ｚ方向）に平行な光学部材２の断面の一部を拡大し、さらに、理解を容易にするために、第１基材層１０及び第２基材層５０を省略して示している。
図５に示すように、例えば、遮光部２７０は、断面形状を三角形形状としてもよい。図５では、第１単位光学形状２１の第２の面２３が光学部材２の厚み方向となす角度βは、前述の第１実施形態と同様である。遮光部２７０をこのような形態とした場合も、前述の図４に示す第２実施形態の光学部材２と同様な効果を奏することができる。

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の光学部材３を説明する図である。図６では、前述の図２と同様に、第１単位光学形状２１の配列方向（Ｘ方向）に平行であって光学部材３の厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面の一部を拡大して示している。
第３実施形態の光学部材３は、遮光部７０と第１単位光学形状２１の第２の面２３との間にも低屈折率層３０が位置する点以外は、前述の第１実施形態の光学部材１と同様の形態である。したがって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第３実施形態の光学部材３は、表面側（＋Ｚ側）から順に、第１基材層１０、第１光学形状層２０、低屈折率層３０、接合部６０、遮光部７０、第２光学形状層４０、第２基材層５０を備えている。

本実施形態において、遮光部７０と第１単位光学形状２１の第２の面２３との間には、低屈折率層３０が設けられている。したがって、第２の面２３は、低屈折率層３０に接している。
また、第２の面２３と遮光部７０との間の低屈折率層３０の厚さｄ２［μｍ］は、本実施形態では、第１の面２２と第１の面４２との間の低屈折率層３０の厚さｄ１と同等であり、ｄ２＝ｄ１を満たすが、これに限定されるものではない。

遮光部７０の表面側（＋Ｚ側）にも低屈折率層３０が位置することにより、光学部材３は、図６に示す光Ｌ１２（図３に示す光Ｌ４に相当）のように、遮光したい特定の方向（角度範囲）からの入射光であって、第１単位光学形状２１の第２の面２３へ臨界角以上の角度で入射する光については、全反射して光学部材３の表面側（＋Ｚ側）へ出射させて、遮光する。また、光学部材３は、図６に示す光Ｌ１３，Ｌ１４（図３に示す光Ｌ８，Ｌ９に相当）のように、遮光したい特定の方向（角度範囲）からの入射光であって、第１単位光学形状２１の第２の面２３へ臨界角未満の角度で入射する光を、低屈折率層３０を透過させて遮光部７０で吸収して遮光することができる。

以上のことから、本実施形態によれば、光学部材３は、前述の第１実施形態と同様に、特定の方向（角度範囲）から入射する光を遮光し、それ以外の方向から入射する光の多くを透過することができ、透過光量を高く維持できる上に、従来の光学部材に比べて厚みを薄くできる。
また、本実施形態によれば、遮光部７０が吸収する光量が減るので、光を吸収することによる遮光部７０の発熱することを抑制できる。

なお、第３実施形態では、光学部材３は、層状の遮光部７０を備える例を示したが、これに限らず、他の形状の遮光部としてもよい。
図７は、第３実施形態の光学部材３の別の形態を示す図である。図７では、第１単位光学形状２１の配列方向及び光学部材３の厚み方向に平行な光学部材の断面の一部を拡大し、さらに、理解を容易にするために、第１基材層１０及び第２基材層５０を省略して示している。
図７に示すように、例えば、第２単位光学形状についても第２実施形態の第２単位光学形状２４１とし、遮光部として、前述の第２実施形態の図５に示したような断面形状が三角形形状である遮光部２７０を設けてもよい。図７において、第１単位光学形状２１の第２の面２３が光学部材３の厚み方向（Ｚ方向）となす角度βは、前述の図６に示す第３実施形態と同様である。このような遮光部としても、前述の図６に示す第３実施形態の光学部材３と同様な効果を奏することができる。

（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本開示の実施形態の範囲内である。
（１）各実施形態において、遮光部７０，２７０を備える例を示したが、これに限らず、遮光部を備えない形態としてもよい。
図８は、光学部材の変形形態を示す図である。
変形形態の光学部材５は、接合部や遮光部を備えておらず、第１単位光学形状２１の第２の面２３は、低屈折率層３０に接している。そのため。第２の面２３が厚み方向（Ｚ方向）となす角度βは、前述のように第１光学形状層２０の臨界角以上であって、かつ、第１の面２２で全反射して第２の面に入射する光の少なくとも一部を、全反射させて光学部材１の表面側（＋Ｚ側）へ向けられるように、設定されている。
このとき、第２の面２３が光学部材５の厚み方向となす角度βは、前述の第１実施形態等と同様に、第１の面２２が光学部材５の厚み方向となす角度αに比べて小さい（β＜α）。

このような光学部材５とすることにより、遮光した特定の方向（角度範囲）からの光のうち、一部の光（光Ｌ１５，Ｌ１６）は、第２の面２３に臨界角未満の入射角度で入射して低屈折率層３０を通って光学部材５内を進み裏面側（−Ｚ側）へ出射する。しかし、そのような光は少量であるので、第１実施形態等の光学部材１，２，３に比べて遮光性能はやや劣るが、許容範囲内である。
また、この変形形態の光学部材５は、光を吸収する暗色系の光吸収部を備えていないので、遮光部が縞状に視認される等の問題がなく、吸収した光により光吸収部が発熱し、光学部材が変形したり、劣化したりする恐れがない。
なお、図８に示す光学部材５において、前述の各実施形態に示したような接合部６０を設けてもよい。

（２）第１，第３実施形態において、光学部材１，３は、隣り合う第１単位光学形状２１の間に平坦部２４を有し、第２単位光学形状４１が第３の面４４を有する例を示したが、これに限らず、平坦部２４及び第３の面４４を有しない形態としてもよい。すなわち、第１単位光学形状２１が隣接して配列され、第２単位光学形状４１の断面形状が三角形形状となり、接合部６０を有しない形態としてもよい。このような形態とすることにより、平坦部２４及び第３の面４４に入射して接合部６０に吸収されたり迷光となったりする光を低減できる。

（３）各実施形態において、第１光学形状層２０と第１基材層１０とは、別部材で形成される例を示したが、これに限定されるものでなく、第１光学形状層２０と第１基材層１０とが同一部材により一体に形成されるようにしてもよい。これにより、第１基材層１０と第１光学形状層２０との間に屈折率界面が形成され、両層間において入射光が屈折してしまうことを回避することができる。なお、第２光学形状層４０と第２基材層５０についても同様である。

（４）第１実施形態において、遮光部７０が、第１光学形状層２０と第２光学形状層４０とを接合する機能を有していてもよい。すなわち、遮光部７０が、接合部６０と同様の材料で形成され、接合部６０と一体に形成される形態としてもよい。
また、同様に、第２実施形態の遮光部２７０が、第１光学形状層２０と第２光学形状層４０とを接合する機能を有していてもよい。

（５）各実施形態において、低屈折率層３０は、空気層である例を示したが、これに限らず、低屈折率層３０は、第１光学形状層２０及び第２光学形状層４０よりも屈折率が低く、光透過性が高い材料、例えば、そのような条件を満たす樹脂、ＳｉＯ_２、フッ素化合物等により形成してもよい。

（６）各実施形態において、光学部材を２枚の透明基材８０，８１、例えば、ガラス基板に挟持して、合わせガラス状の光学部材８００の形態としてもよい。
図９は、光学部材の変形形態を示す図である。図９は、図２等と同様に、ＸＺ面に平行な光学部材８００（光学部材１）の断面を示しており、理解を容易にするために、光学部材１をまとめて１つの層として示している。
この場合、光学部材１と各透明基材８０，８１との間には透明な接合材８２，８３（例えば、ＰＶＢ等）が設けられ、光学部材１と各透明基材８０，８１とが接合される。
また、第１基材層１０及び第２基材層５０をそれぞれ、透明基材（ガラス基板）に置き換えて合わせガラス状の光学部材を形成するようにしてもよい。これにより、合わせガラス状の光学部材の層構成をより単純化することができ、製造コストを低減し、製造効率を向上させることができる。
なお、ここでは、第１実施形態の光学部材１を透明基材８０，８１及び透明な接合材８２，８３で挟む例を示したが、これに限らず、他の実施形態の光学部材を用いてもよい。

（７）各実施形態において、光学部材の使用環境や使用目的等に応じて、例えば、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を１つ又は複数選択して光学部材に設けてもよい。

（８）各実施形態において、角度α，βは、光学部材１，２，３の全面において一定である例を示したが、これに限定されるものでなく、光学部材１，２，３の使用用途や使用環境等に応じて、第１単位光学形状２１及び第２単位光学形状４１，２４１の配列方向において、連続的又は段階的に変化する形態としてもよい。このとき、角度α，βの双方が変化してもよいし、一方のみ（特に、角度α）のみが変化する形態としてもよい。
また、各実施形態において、角度α，βは、光学部材１，２，３の使用用途や使用環境等に応じて、光学部材上の領域ごとに角度α，βの少なくとも一方を変えてもよい。例えば、光学部材１，２，３上のある領域Ａ（不図示）の角度α，βとその領域に隣接する領域Ｂ（不図示）における角度α，βとは異なるが、それぞれの領域内における角度α，βは第１単位光学形状２１及び第２単位光学形状４１，２４１の配列方向において一定である形態としてもよい。
このような形態とすることにより、光学部材上の領域に応じて遮光したい光の方向（入射角度）が相違する場合に、適切に入射光の透過を制限することができる。

（９）各実施形態において、光学部材１，２，３は、厚み方向（Ｚ方向）において、第１基材層１０側を光の入射側とする例を挙げて説明したが、第２基材層５０側を光の入射側として使用してもよい。このような形態で光学部材を使用しても、前述の各実施形態と同様の光制御効果が得られる。

（１０）第１，第３実施形態において、接合部６０を設ける例を示したが、これに限らず、接合部６０等を設けず、平坦部２４と第３の面４４とが接する形としてもよい。
また、第１，第３実施形態において、接合部６０は、光吸収性を有する例を挙げて説明したが、これに限らず、光透過性を有するものとしてもよい。この場合、接合部６０は、第１光学形状層２０、第２光学形状層４０と屈折率が等しいことが、接合部６０に入射した光が迷光となること等を抑制する観点から好ましい。また、接合部６０は、光を反射して遮光する機能を有していてもよい。

（１１）各実施形態において、遮光部７０，２７０は、光を吸収する特性を有する例で説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、入射した光の少なくとも一部を反射する機能を有していてもよい。

（１２）各実施形態において、光の入射側となる第１基材層１０が、黒色や灰色等の暗色透明に着色されていてもよい。この場合、第１の面２２で全反射して第１基材層１０に入射した光を減衰させて迷光を抑制する観点から、第１基材層１０の透過率が２０〜７０％であることが好ましく、５０％であることがより好ましい。第１基材層１０の透過率が上記範囲よりも小さいと、光学部材を透過する光量が低下して好ましくない。また、第１基材層１０の透過率が上記範囲よりも大きいと、十分な光減衰効果が得られない。したがって、第１基材層１０の透過率は、上記範囲内であることが好ましい。
また、各実施形態において、光学部材１，２，３は、第２基材層５０側が着色されている形態としてもよいし、第１基材層１０及び第２基材層５０がともに着色されている形態としてもよい。

（１３）各実施形態において、第１単位光学形状２１の配列ピッチＰは、その配列方向において一定である例を示したが、これに限らず、例えば、配列ピッチＰが連続的に変化したり、不規則に変化したりする形態としてもよい。すなわち、第１単位光学形状２１の配列ピッチＰは、一定でなくてもよい。

（１４）各実施形態において、光学部材１，２，３は、建造物１００の屋根１１０の天窓１２０に備えられている例を示したが、これに限らず、例えば、透明性を有する反射型のスクリーンに適用され、反射層よりも背面側に配置されてもよい。
図１０は、光学部材の変形形態を示す図である。図１０では、一例として、光学部材２を反射型のスクリーン９００に用いた例を挙げて説明するが、これに限らず、光学部材１，３を用いてもよい。
スクリーン９００は、不図示の映像源が投射した映像光を観察者側へ向けて反射し、映像を表示する反射型のスクリーンであり、かつ、スクリーン９００の向こう側（背面側）の景色を観察できる透明性を有している。

図１０は、スクリーン９００の画面中央（画面の幾何学的中心）となる点を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に直交するスクリーン９００の断面の一部を拡大して示している。
スクリーン９００は、図２に示すように、その観察者側（映像源側）から順に、スクリーン部９０、光学部材２を備えている。スクリーン部９０と光学部材２とは、接合層９６を介して一体に接合されている。
スクリーン９００に対して映像光を投射する不図示の映像源は、スクリーン９００の観察者側であってスクリーン９００よりも下方に位置し、斜めに大きな入射角度で映像光がスクリーン９００に入射するように配置されている。

スクリーン部９０は、観察者側から順に、第１基材層９１、レンズ層９２、反射層９３、平坦化層９４、第２基材層９５、接合層９６を備えている。
光学部材２は、第１基材層１０側をスクリーン部９０側（観察者側）とし、第１単位光学形状２１の配列方向（図２等に示すＸ方向）をスクリーン９００の画面上下方向とし、画面上方が＋Ｘ側となるようにしてスクリーン部９０に対して積層されている。そのため、１つの第１単位光学形状２１において第２の面２３が第１の面２２よりも画面上下方向上側に位置している。

第１基材層９１は、光透過性を有するシート状の部材である。第１基材層９１は、その背面側に、レンズ層９２が一体に形成されており、レンズ層９２を形成する基材（ベース）となる層である。

レンズ層９２は、第１基材層９１の背面側に形成された光透過性を有する層である。レンズ層９２の背面側の面には、単位レンズ９２１が複数設けられている。
レンズ層９２は、光透過性の高い紫外線硬化型樹脂により形成されるが、これに限らず、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。

単位レンズ９２１は、スクリーン９００の厚み方向から見て、真円の一部形状（円弧状）であり、スクリーン９００の画面（表示領域）外の下方側に位置する点を中心として、同心円状に複数配列されている。すなわち、レンズ層９２は、オフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状を、背面側に有している。
ここでは、レンズ層９２をスクリーン面の法線方向背面側から見たときに、サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心点（フレネルセンター）は、画面左右方向の中央であって画面外下方に位置している。

なお、これに限らず、レンズ層９２は、背面側の面に、画面左右方向に延在し、画面上下方向に配列された単位レンズ９２１によってリニアフレネルレンズ形状が形成される形態としてもよい。また、リニアフレネルレンズ形状に限らず、画面左右方向を稜線方向とする三角柱状の単位プリズム形状が、画面上下方向に配列される形態としてもよい。

単位レンズ９２１は、図１０に示すように、スクリーン９００の厚み方向に平行であって単位レンズ９２１の配列方向に平行な断面での断面形状が、背面側に凸となる三角形形状である。
単位レンズ９２１は、図１０に示す断面において、映像光が直接入射するレンズ面９２１ａと、レンズ面９２１ａに対向する非レンズ面９２１ｂとを有している。本実施形態のスクリーン９００の使用状態では、１つの単位レンズ９２１において、レンズ面９２１ａは、頂点ｔ５を挟んで非レンズ面９２１ｂよりも画面上下方向上側に位置している。

レンズ面９２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１である。また、非レンズ面９２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ２である。この角度θ１，θ２は、θ２＞θ１という関係を満たしている。
単位レンズ９２１のレンズ面９２１ａ及び非レンズ面９２１ｂは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。

単位レンズ９２１の配列ピッチや高さ（厚み方向における頂点ｔ５から隣り合う単位レンズ９２１の間の谷底となる点までの寸法）、角度θ１，θ２は、映像源からの映像光の投射角度（スクリーン９００への映像光の入射角度）や、映像源の画素（ピクセル）の大きさ、スクリーン９００の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜設定してよい。
図１０では、理解を容易にするために、角度θ１，θ２、単位レンズ９２１の配列ピッチや高さ等が一定であるように示している。しかし、実際には、単位レンズ９２１の配列方向において、配列ピッチ及び角度θ２が一定であるが、フレネルセンターとなる点から離れるにつれて、角度θ１及び高さｈ１が次第に大きくなる形態となっている。

反射層９３は、単位レンズ９２１の少なくともレンズ面９２１ａに形成された層である。ここでは、反射層９３は、レンズ面９２１ａ及び非レンズ面９２１ｂに形成されている。
前述のように、レンズ面９２１ａ及び非レンズ面９２１ｂは、微細かつ不規則な凹凸形状を有しており、反射層９３は、この微細かつ不規則な凹凸形状に追従して形成されている。また、この反射層９３の厚みは、凹凸形状よりも十分に薄い。したがって、反射層９３の反射面（レンズ層９２側の面）と、背面側の面（平坦化層９４側の面）は、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。

反射層９３は、入射した光の一部を反射し、その他の光の少なくとも一部を透過する半透過型の反射層、いわゆる、ハーフミラーである。
反射層９３の反射率と透過率の割合は、適宜に設定できるが、映像光を良好に反射させるとともに、映像光以外の光（例えば、太陽光等の外界からの光）を良好に透過させる観点から、反射層９３のみでの透過率が３０〜８０％、反射率が５〜６０％の範囲であることが望ましい。
反射層９３は、入射した光の一部を反射面の微細かつ不規則な凹凸形状により拡散して反射し、入射した光のうち反射しない他の光の少なくとも一部を拡散しないで透過するという機能を有している。

反射層９３は、光反射性の高い金属を蒸着する等により形成されるが、製法はこの限りではなく、適宜選択できる。また、反射層９３は、金属に限らず、高い透明性を有し、光の吸収損失が小さく、高い反射率を実現できる誘電体多層膜や誘電体単層膜を蒸着する等により形成されてもよい。
ここでは、反射層９３は、単位レンズ９２１のレンズ面９２１ａ及び非レンズ面９２１ｂ上に、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。

平坦化層９４は、レンズ層９２及び反射層９３の背面側（−Ｚ側）に設けられた光透過性を有する層である。平坦化層９４は、単位レンズ９２１による凹凸の谷部を埋め、平坦にするために設けられている。
平坦化層９４を設けることにより、反射層９３を保護することができる。また、平坦化層９４を設けることにより、第２基材層９５や光学部材２を積層しやすくなる。

平坦化層９４の屈折率は、レンズ層９２と同等であることが望ましく、平坦化層９４は、前述のレンズ層９２と同じ樹脂を用いて形成することが、スクリーン９００の透明性を向上させる観点から好ましい。ここでの平坦化層９４は、レンズ層９２と同じ樹脂材料によって形成されており、その屈折率がレンズ層９２の屈折率に等しい。

第２基材層９５は、平坦化層９４の背面側（−Ｚ側）に形成される層である。
第２基材層９５は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。ここでは、第１基材層９１と同様のシート状の部材を用いている。

上述のように、スクリーン部９０は、光を拡散する作用（拡散作用）を有する粒子等の拡散材を含有しておらず、映像光の少なくとも一部は、反射層９３の反射面の微細かつ不規則な凹凸形状で拡散反射されるが、スクリーン部９０を透過する光は、拡散されない。
したがって、映像源から投射された映像光Ｌ２０は、その一部（映像光Ｌ２１）が反射層９３で拡散反射して、観察者側へ出射して映像を表示する。

また、反射層９３を透過した映像光Ｌ２２，Ｌ２３は、スクリーン部９０の背面側に光学部材２が設けられているので、スクリーン９００内を透過して、遮光部２７０に入射したり（映像光Ｌ２２）、第１単位光学形状２１の第１の面２２で全反射して遮光部２７０へ入射したり（映像光Ｌ２３）て吸収され、遮光される。これにより、透明性を有するスクリーン９００を透過した一部の映像光により、天井等に生じる不要な映り込みを低減することができる。
また、スクリーン９００の背面側上方からの外光Ｇ１は、第２単位光学形状４１の第１の面４２で全反射する等して遮光部２７０によって遮光されるので、映像のコントラストを向上させることができる。
また、背面側及び観察者側の正面方向からスクリーン面に対して小さい角度で入射する外光Ｇ２，Ｇ３に関しては、スクリーン９００を透過するので、スクリーン９００の透明性を維持できる。

ここでは、光学部材２が積層されるスクリーン部９０として、反射層９３が、レンズ層９２の単位レンズ９２１のレンズ面９２１ａ及び非レンズ面９２１ｂに形成されているものを例として示したが、光学部材２が積層されるスクリーン部９０の形状は、上記の例に限らず、例えば、反射層９３がスクリーン面に沿った平面状であってその表面に不規則な凹凸形状を有するもの等、適宜その形態を選択してよい。

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１，２，３ 光学部材
１０ 第１基材層
２０ 第１光学形状層
２１ 第１単位光学形状
２２ 第１の面
２３ 第２の面
２４ 平坦部
３０ 低屈折率層
４０ 第２光学形状層
４１，２４１ 第２単位光学形状
４２ 第１の面
４３ 第２の面
４４ 第３の面
５０ 第２基材層
６０ 接合部
７０，２７０ 遮光部

Claims (8)

1. 入射する光のうち特定の角度範囲から入射する光を遮光する光学部材であって、
   光透過性を有し、一方の面に第１単位光学形状が配列された第１光学形状層と、
   光透過性を有し、前記第１光学形状層の前記一方の面に対向する位置に設けられ、前記一方の面に対向する面に第２単位光学形状が配列された第２光学形状層と、
   前記第１光学形状層と前記第２光学形状層との間の少なくとも一部に設けられ、光透過性を有し、前記第１光学形状層よりも屈折率が低い低屈折率層と、
   を備え、
   前記第１単位光学形状による光学形状と前記第２単位光学形状による光学形状とは対応しており、
   前記第１単位光学形状の配列方向に平行であって該光学部材の厚み方向に平行な断面において、前記第１単位光学形状は、断面形状が三角形形状であり、第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面を有し、
   前記第２の面と前記厚み方向がなす角度は、前記第１の面と前記厚み方向がなす角度よりも小さい
   光学部材。
2. 請求項１に記載の光学部材において、
   前記第１単位光学形状の配列方向における前記第２の面の幅は、前記第１の面の幅よりも小さい
   光学部材。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光学部材において、
   前記低屈折率層は、空気層である
   光学部材。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学部材において、
   前記第１光学形状層は、隣り合う前記第１単位光学形状の間に平坦部を有し、
   前記平坦部において前記第１光学形状層と前記第２光学形状層とが接合されている
   光学部材。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学部材において、
   前記第２の面は、前記低屈折率層に接する
   光学部材。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学部材において、
   前記第１光学形状層と前記第２光学形状層との間に、光を吸収又は反射して遮光する遮光部を備え、
   前記遮光部は、前記第２の面に接する位置に設けられ、前記第１単位光学形状の配列方向に沿って、前記低屈折率層と交互に配置されている
   光学部材。
7. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学部材において、
   前記第１光学形状層と前記第２光学形状層との間に、光を吸収又は反射して遮光する遮光部を備え、
   前記第２の面は、前記低屈折率層に面し、
   前記遮光部は、前記第２の面に対応する前記第２光学形状層上の領域に設けられている
   光学部材。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光学部材において、
   前記第１単位光学形状は、前記第２光学形状層側に凸となり、
   前記第２単位光学形状は、前記第１光学形状層側に凸となり、
   前記第１単位光学形状は、隣り合う前記第２単位光学形状の間の谷部に対応する位置に設けられている
   光学部材。

Images