JP6418488B2 - 調光装置および調光装置の設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、二つの調光制御パネルを相対移動させることによって調光を行う調光装置に関する。また、本発明は、この調光装置の設置方法に関する。

例えば特許文献１に示すように、二つの調光制御パネルを相対移動させることによって調光を行う調光装置が知られている。調光装置は、例えば、外光を選択的に遮光及び透過するブラインドやパーテションとして利用される。調光装置は、二つの光制御シートの相対移動により、光透過率の調節を可能にし、遮光と透過の切り換えを実現する。

特開平９−３１０５６７号公報に開示された調光装置では、各調光制御パネルが、特定の直線偏光成分のみを透過させる偏光板、及び、透過光に所定の位相変調量を生じさせる位相差フィルムを含んでいる。この調光装置では、透過光の偏光状態を制御することによって、二枚の調光制御パネルを介した透視が可能となる明状態と、二枚の調光制御パネルを介した透視が不可能となる暗状態と、を切り替え可能となっている。

特開平９−３１０５６７号公報

ところで、本件発明者らが、調光装置の暗状態における不透視性について研究を進めたところ、従来の調光装置の以下の不具合を知見するに至った。

従来の調光装置は、偏光板や位相差フィルムを含んでいる。偏光板や位相差フィルムは、法線方向からの入射光に対して期待された光学作用を及ぼすことができる。ただし、偏光板や位相差フィルムから及ぼされる光学作用は、入射方向が法線方向から傾斜するにつれて変化する。つまり、偏光板や位相差フィルムは、法線方向から大きく傾斜した光に対しては意図された光学作用を十分に及ぼすことができない。

さらに従来の調光装置では、二枚の調光制御パネルが、それぞれ、異なる光学特性を有した領域に平面分割されている。そして、二枚の調光制御パネルが相対移動することにより、二枚の調光制御パネルの間で対面している領域の組み合わせが変化する。調光装置への入射光は、二枚の調光制御パネルの間で対面している領域が持つ光学特性の組み合わせに応じた光学作用を及ぼされる。ところが、このような従来の調光装置では、二枚の調光制御パネル間に生じる隙間に起因して、法線方向からの入射光が透過する二枚の調光制御パネルの領域の組み合わせと、斜め方向からの入射光が透過する二枚の調光制御パネルの領域の組み合わせが、異なってしまうこともある。すなわち、入射角度に応じて、調光装置から及ぼされる光学作用が異なってしまう。

以上の二つの例では、調光装置で法線方向からの光を遮蔽している際に、斜め方向からの光が調光装置を透過してしまうといった不具合が生じ得る。

また、偏光板や位相差フィルムは、多くの場合、棒状分子を配向させて作製されている。このような偏光板や位相差フィルムでは、異なる光学機能を付与される二つの領域の境界において、棒状分子の配向が乱れ易くなる。この結果、二枚の調光制御パネルの相対位置を調整して、当該調光装置で光を遮光しようとしても、異なる領域の境界となる部分において十分な遮光を実現し得ないといった不具合が生じる。

以上のように、従来の調光装置では遮光機能が十分ではなかった。本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、十分な遮光機能を発揮し得る調光装置を提供することを目的とする。

本発明による調光装置は、
第１調光制御パネルと、
前記第１調光制御パネルに少なくとも部分的に対面する位置に配置され且つ前記第１調光制御パネルに対して相対移動可能な第２調光制御パネルと、を備え、
前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの両方を透過する光の透過率は、前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの相対位置に応じて変化し、
透過光の進行方向を制御する角度制御層が設けられている。

本発明による調光装置において、前記角度制御層と、前記第１調光制御パネルと、前記第２調光制御パネルとは、この順で並んでいてもよい。

本発明による調光装置において、
前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルは、それぞれ、透過光の偏光状態を制御する光制御シートを有し、
前記第１調光制御パネルの前記光制御シートは、透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第１領域及び第２領域を含み、
前記第２調光制御パネルの前記光制御シートは、透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第３領域及び第４領域を含んでもよい。

本発明による調光装置において、
前記第１調光制御パネルは、前記光制御シート及び偏光板を有し、
前記第１調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第１領域と前記第２領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムであり、
前記第２調光制御パネルは、前記光制御シート及び偏光板を有し、
前記第２調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第３領域と前記第４領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムであるようにしてもよい。

本発明による調光装置において、
前記第１調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第１領域と前記第２領域との間で吸収軸の方向が非平行である偏光板であり、
前記第２調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第３領域と前記第４領域との間で吸収軸の方向が非平行である偏光板であるようにしてもよい。

本発明による調光装置において、前記角度制御層は、光を吸収する光吸収部を含むようにしてもよい。

本発明による調光装置において、
前記角度制御層は、光を吸収する光吸収部を含み、
前記第１調光制御パネルの前記第１領域と前記第２領域との境界に、前記第１調光制御パネルの法線方向に沿って、対面する位置に、前記光吸収部が配置されていてもよい。

本発明による調光装置において、前記光吸収部は、配列方向に配列されるとともに前記配列方向と非平行な方向に延びていてもよい。

本発明による調光装置において、前記光吸収部は、配列方向に沿って隣接する部分よりも低屈折率であるようにしてもよい。

本発明による設置方法は、
上述した本発明による調光装置のいずれかを設置する方法であって、
前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルを設置する工程を備える。

本発明による設置方法において、前記角度制御層は、前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの一方に含まれていてもよい。

本発明による設置方法が、前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルとは別体の前記角度制御層を配置する工程を、さらに備えるようにしてもよい。

本発明によれば、調光装置の遮光機能を向上させることができる。

図１は、調光装置を示す断面斜視図である。 図２は、図１に示す調光装置を壁に設置した状態を室内からみた図である。 図３は、調光装置を示す部分縦断面図である。 図４は、調光装置に組み込まれた調光制御パネルを示す平面図である。 図５は、第１、第２光制御シートをなす位相差フィルムの層構成を説明するための断面図である。 図６は、第１調光制御パネルと第２調光制御パネルとの相対位置に応じて透過する光の光量が変化する機能を説明するための断面図である。 図７は、図６に対応する図であって、図６に示す状態から第１調光制御パネルと第２調光制御パネルとの相対位置を変化させた状態を示す断面図である。 図８は、角度制御層を示す斜視図である。 図９は、図４に対応する図であって、調光装置の作用を説明するための図である。 図１０は、図５に対応する図であって、角度制御層の配置に関する一変形例を示す図である。 図１１は、調光制御パネルの領域分割に関する一変形例を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１〜図１１は本発明による一実施の形態およびその変形例を説明するための図である。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

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

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

図１に示すように、調光装置１０は、互いに対向して配置された第１調光制御パネル２０及びカバーパネル１５を含んでいる。第１調光制御パネル２０とカバーパネル１５との間には、第２調光制御パネル３０が配置され、第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０及びカバーパネル１５に対して相対移動可能になっている。第１調光制御パネル２０の第２調光制御パネル３０とは反対側を向く面には、角度制御層４０が積層されている。そして、角度制御層４０、第１調光制御パネル２０、第２調光制御パネル３０及びカバーパネル１５の周りをフレーム１１が取り囲んで、これらを保持している。

図１に示す調光装置１０は、２つの空間Ｓ１、Ｓ２を区画する区画部材１００に設置され得る。図２に、室外Ｓ１と室内Ｓ２とを区画する壁１００に設置した例を示す。図２は、調光装置１０を壁１００に設置した状態を室内Ｓ２側からみた状態を示す。図２に示す例では、調光装置１０は、壁１００に設けられた開口１０１に嵌め込まれている。調光装置１０は、角度制御層４０によって、透過光の進行方向を制御する。以下に説明する例において、角度制御層４０は、入射角度に応じて入射光の透過率を調整する。より具体的には、以下において説明する角度制御層４０は、当該角度制御層４０への法線方向に対して大きく傾斜した光を選択的に吸収する。また、第１調光制御パネル２０と第２調光制御パネル３０は、相対位置に依存して、室外Ｓ１から室内Ｓ２に透過する外光の光量を調整する。つまり、調光装置１０によれば、主として特定の角度範囲内に含まれる方向からの光を、光量を調節せしながら、透過させることが可能となる。

図１に示すように、第１調光制御パネル２０及びカバーパネル１５は、互いに平行となるように、フレーム１１に保持されている。そして、第１調光制御パネル２０とカバーパネル１５との間に、第２調光制御パネル３０が保持されている。第２調光制御パネル３０は、少なくとも部分的に第１調光制御パネル２０と対面しており、第２調光制御パネル３０のパネル面は、第１調光制御パネル２０のパネル面と平行になっている。

なお、本明細書において、「パネル面（板面、シート面、フィルム面）」とは、対象となるパネル状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材の平面方向と一致する面のことを指す。また、パネル状の部材に対して用いる「法線方向」とは、対象となるパネル状の部材のパネル面への法線方向を意味している。図示された一実施の形態において、カバーパネル１５の法線方向、第１調光制御パネル２０の法線方向、第２調光制御パネル３０の法線方向、及び角度制御層４０の法線方向は、互いに平行となっており、この方向を以下において正面方向ｄｂと呼ぶ。

本実施の形態では、第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０のパネル面に沿った第１方向ｄａに沿ってフレーム１１内で第１調光制御パネル２０に対して相対移動可能になっている。図１及び図２に示された例において、第１方向ｄａは、鉛直方向に平行となっている。図２に示すように、フレーム１１及びカバーパネル１５の各々に第１方向ｄａに沿って延びる長孔２ａ、１５ａが形成されている。つまみ３が、各長孔２ａ、１５ａを貫通して第２調光制御パネル３０に取り付けられている。つまみ３を第１方向ｄａに沿って移動させることにより、つまみ３に固定された第２調光制御パネル３０を第１方向ｄａに沿って移動させることができる。なお、第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０とカバーパネル１５との間で適度な保持力で挟持されている。このことから、第２調光制御パネル３０を第１調光制御パネル２０に対して相対移動させることができ、且つ、自重によってずれることなく、相対移動させた位置に維持することができるようになっている。

図示された例において、各パネル２０、３０、１５及び角度制御層４０は、平面視において矩形形状となるように形成されている。そして、各パネル２０、３０、１５及び角度制御層４０の周縁をフレーム１１が覆い、フレーム１１は平面視において矩形の外輪郭をもつように形成されている。以下、調光装置１０に含まれた第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０、角度制御層４０について、順に説明していく。

まず、透過光量を調節可能にする第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の構成について、主として図３〜図７を参照して説明する。図３は、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の一例を示す縦断面図である。図３に示された例において、第１調光制御パネル２０は、第１光制御シート２５、接合層２４、第１偏光板２３、接合層２２、第１透明支持板２１を、第２調光制御パネル３０に近接する側からこの順番にて、含んでいる。一方、図３に示された例において、第２調光制御パネル３０は、第２光制御シート３５、接合層３４、第２偏光板３３、接合層３２及び第２透明支持板３１を、第１調光制御パネル２０に近接する側からこの順番にて、含んでいる。また、第１調光制御パネル２０の第２調光制御パネル３０とは反対側を向く面に、角度制御層４０が接合層１９を介して積層されている。第１調光制御パネル２０は、角度制御層４０が積層されている点のみにおいて第２調光制御パネル３０と異なっており、その他において第２調光制御パネル３０と同一となっている。以下、各層について説明していく。

第１透明支持板２１および第２透明支持板３１は、光制御シート２５，３５及び偏光板２３，３３を支持するための支持体である。第１透明支持板２１および第２透明支持板３１として、例えば可視光に対して優れた透過性を有したガラス、ポリカーボネートやアクリル等の透明な樹脂等を用いることができる。一例として、第１透明支持板２１および第２透明支持板３１の厚みは、２〜４ｍｍ程度に設定される。なお、第２調光制御パネル３０に対向して配置されたカバーパネル１５は、第１透明支持板２１および第２透明支持板３１と同様に構成され得る。

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

第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５は、透過光の偏光状態を制御可能となっている。図４〜図７に示すように、第１光制御シート２５は、互いに異なる光学特性を有した第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を含んでいる。第１光制御シート２５は、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２において、透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御する。とりわけ本実施の形態において、第１光制御シート２５は、位相差フィルムとして形成され、第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ２との間で、異なる位相変調を透過光に生じさせる。具体的には、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、共に、リタデーションがλ／４の位相差フィルムからなり、ただし、当該位相差フィルムは、遅相軸が互いに直交するようにして配置されている。したがって、第１光制御シート２５は、第１領域Ｚ１を透過する光に対して「λ／４」の位相変調を引き起こし、第２領域Ｚ２を透過する光に対して「−λ／４」の位相変調を引き起こす。

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

なお、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、第１方向ｄａに交互に隙間なく配置され、第１方向ｄａに沿って同一な幅Ｗを有している。したがって、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、各領域の幅の二倍「Ｗ×２」となる一定ピッチでそれぞれ第１方向ｄａに配列されている。同様に、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４は、第１方向ｄａに交互に隙間なく配置され、第１方向ｄａに沿って同一な幅Ｗを有している。第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４は、各領域の幅の二倍「Ｗ×２」となる一定ピッチでそれぞれ第１方向ｄａに配列されている。したがって、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５を第１方向ｄａに相対移動させることにより、第１領域Ｚ１と第３領域Ｚ３とが対面し且つ第２領域Ｚ２と第４領域Ｚ４とが対面する図６の状態と、第１領域Ｚ１と第４領域Ｚ４とが対面し且つ第２領域Ｚ２と第３領域Ｚ３とが対面する図７の状態との間で状態を切り替えることができる。

このような第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５は、例えば国際公開第２０１３−０５４６７３号パンフレット、特開２０１２−１３７７２５号公報、または特開２０１２−１９８５２２号公報等に開示されたパターン位相差フィルム２００として作製され得る。図５には、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５をなすパターン位相差フィルム２００の一例が示されている。この例において、パターン位相差フィルム２００は、トリアセチルセルロース等の低リタデーション透光性基材としての基材２１０と、基材２１０上に形成されたパターン配向膜２２０と、パターン配向膜２２０上に形成されたパターン位相差層２３０と、を有している。パターン配向膜２２０は、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２に対応した二つの領域、或いは、第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４に対応した二つの領域２２１ａ，２２１ｂ、に区分けされる。パターン配向膜２２０は、二つの領域間２２１ａ，２２１ｂで、異なる方向に配向規制力を有する。パターン位相差層２３０は、パターン配向膜２２０の配向規制力によって二つの領域２３１ａ，２３１ｂ間で異なる方向に向いた液晶分子を有し、二つの領域間で、異なる位相変調を透過光に生じさせる。

接合層１９，２２，２４，３２，３４は、二つの部位を接合するための層であり、十分な接合強度が得られれば特に限定されない。例えば、粘着剤を用いた粘着層や、接着剤を用いた接着層を、接合層１９，２２，２４，３２，３４として用いることができる。また、一以上の接合層１９，２２，２４，３２，３４に、赤外線遮蔽機能、帯電防止機能等の種々の機能を付与してもよい。

次に、角度制御層４０について説明する。上述したように、角度制御層４０は、透過光の進行方向を制御する、言い換えると、透過光の出射方向を制御する層である。一例として以下に説明する角度制御層４０は、入射角度に応じて入射光の透過率を調整する。より具体的には、以下に説明する角度制御層４０は、当該角度制御層４０への法線方向に対して大きく傾斜した光を選択的に吸収する機能を有している。

図３及び図８に示された例において、角度制御層４０は、第１基準方向ｄｃに配列された複数の第１部分４１及び第２部分４２を有している。第１部分４１及び第２部分４２は、第１基準方向ｄｃに交互に配列されている。第１部分４１及び第２部分４２は、第１基準方向ｄｃと非平行で角度制御層４０のシート面に沿った方向に線状に延びている。図８に示された例において、第１部分４１及び第２部分４２は、角度制御層４０のシート面と平行で第１基準方向ｄｃと直交する第２基準方向ｄｄに、直線状に延びている。なお、図示された実施の形態では、図１に示すように、第１基準方向ｄｃは、第１方向ｄａと平行となっている。また、第２基準方向ｄｄは、第１方向ｄａと直交して水平方向に延びている。

図８に示された一具体例において、角度制御層４０は、第１部分４１及び第２部分４２を含む制御層４０ａと、制御層４０ａと積層された基材層４０ｂと、を有している。基材層４０ｂは、角度制御層４０の製造方法に起因して設けられ得る部位であり、特に必須の構成要素ではない。基材層４０ｂは、一例として、単なる透明または半透明な樹脂製フィルムから形成され得る。

一方、制御層４０ａは、第１部分４１及び第２部分４２に加えて、第１部分４１及び第２部分４２を支持するシート状のベース部分（ランド部）４３をさらに有している。このベース部分４３は、第１部分４１と一体的に形成されており、第１部分４１とともに光制御層本体４４を形成している。言い換えると、第１採光フィルム１１の制御層４０ａは、複数の溝４４ａを形成された光制御層本体４４と、光制御層本体４４の複数の溝４４ａ内にそれぞれ形成された第２部分４２と、を有している。そして、光制御層本体４４のうちの隣り合う溝４４ａの間の部分が、第１部分４１を画成している。

図８に示すように、第２部分４２は、制御層４０ａの基材層４０ｂ側とは反対側の面の一部をなす底面４５と、底面４５から延び出た第１側面４６及び第２側面４７と、を含んでいる。図示された例において、第１側面４６及び第２側面４７の離間間隔は、第１採光フィルム１１のシート面への法線方向に沿って底面３５から離間するにつれて、互いに接近していき、最終的に互いに接続している。

図示された例において、第２部分４２は、第１基準方向ｄｃに沿って等間隔に配置されている。また、第２部分４２は、断面形状を変化させることなく、第２基準方向ｄｄに延びている。さらに、角度制御層４０に含まれる多数の第２部分４２は、互いに同一に構成されている。以上の第２部分４２の構成にともない、図示された例では、角度制御層４０に含まれる第１部分４１は、第１基準方向ｄｃに沿って等間隔に配置され、断面形状を変化させることなく第２基準方向ｄｄに延び、且つ、互いに同一に構成されている。

次に、第１部分４１及び第２部分４２の材料について説明する。第１部分４１は透明に形成されている。第１部分４１の可視光透過率は５０％以上となっていることが好ましく、７０％以上となっていることがより好ましく、９０％以上となっていることがさらに好ましい。なお可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。

また、本実施の形態において、ベース部分４３は第１部分４１と同一の材料を用いて第１部分４１と一体的に形成されている。第１部分４１及びベース部分４３をなす光制御層本体４４に用いられる材料として、例えば、樹脂材料、とりわけ電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等が挙げられる。樹脂材料の具体例としては、エポキシ樹脂やアクリル樹脂が挙げられる。

一方、第２部分４２は、光を吸収する特性を有した部位である。第２部分４２が示す光吸収性は、可視光帯域の光に対してのみであってもよい。図３に示された例において、第２部分４２は、主部４２ａと、主部中に分散された光吸収材４２ｂと、を含んでいる。光吸収材４２ｂとしては、例えば、チタンブラックやカーボンブラック等の可視光吸収性を有した材料を用いることができる。主部４２ａとしては、例えば透明及び不透明な樹脂材料を用いることができ、第１部分４１と同一の材料を用いることもできる。なお、図３以外の図において、第２部分４２は、主部４２ａ及び光吸収材４２ｂを区別されることなく、図示されている。

図３に示すように、第１基準方向ｄｃに沿った第２部分４２の幅ｗａに対する、正面方向ｄｂに沿った第２部分４２の高さｈａの比、すなわち、ｈａ／ｗａで表されるアスペクト比は、１より大きくなっていることが好ましく、５以上であることがさらに好ましい。また、このアスペクト比は、製造の安定性を考慮して、１０以下であることが好ましい。このようにアスペクト比の高い第２部分４２には、正面方向ｄｂに対して大きく傾斜した光が入射しやすくなり、後述する角度制御層４０の光学機能がより効果的に発揮されるようになる。

以上のような構成からなる調光装置１０は、まずフレーム１１を区画部材１００の開口１０１に設置し、次に、角度制御層４０と第１調光制御パネル２０との積層物、第２調光制御パネル３０及びカバーパネル１５を、フレーム１１に取り付けることにより、設置され得る。

次に、このような構成からなる調光装置１０の作用について説明する。

以上のような第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の組み合わせにおいては、図３及び図６に示すように、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面する場合、第１偏光板２３を透過した一方の直偏光成分の光は、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した後に、振動方向を９０°回転させる。したがって、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した光Ｌ３１は、図３及び図６に示すように、一方の直線偏光成分とは振動方向が直交する他方の直線偏光成分の光となっており、第２偏光板３３を透過することができる。

図３及び図６に示された相対位置に第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０が配置されている状態を明状態と呼ぶ。調光装置１０が明状態となっている場合、二つの調光制御パネル２０，３０を介して光を取り込むことができる。したがって、調光装置１０を明状態とすることにより、室外Ｓ１から室内Ｓ２に太陽光を採光して、室内を明るくすることができる。また、調光装置１０を明状態とすることにより、当該調光装置１０を介した目視による透視を可能とすることができる。

一方、図３及び図６の状態から、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０が、各領域Ｚ１〜Ｚ４の幅Ｗだけ、第１方向ｄａに相対移動すると、図７及び図９に示すように、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面する。この状態において、第１偏光板２３を透過した一方の直線偏光成分の光は、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した後に、振動方向を維持する。したがって、第１光制御シート２５及び第２光制御シート３５の両方を透過した光Ｌ８１は、一方の直線偏光成分の光のままであり、第２偏光板３３で吸収され、第２偏光板３３を透過することはできない。

図４に示された相対位置に第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０が配置されている状態を暗状態と呼ぶ。調光装置１０が暗状態となっている場合、二つの調光制御パネル２０，３０によって、可視光を遮光することができる。したがって、調光装置１０を暗状態とすることにより、調光装置１０を介して室外Ｓ１から室内Ｓ２を目視により透視されることを効果的に防止することができる。

ところで、通常、偏光板の偏光機能および位相差フィルムの位相変調機能は、正面方向から入射する所定の波長の光を基準として設計されている。したがって、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０を暗状態に配置したとしても、完全な遮光を実現することは不可能であり、とりわけ正面方向ｄｂから傾斜した方向に進む斜め光は、正面方向ｄｂに進む斜め光と比較して、暗状態に配置された二枚の調光制御パネル２０，３０をより透過しやすくなる。すなわち、暗状態に配置された二枚の調光制御パネル２０，３０を斜め方向から覗くことにより、この二枚の調光制御パネル２０，３０を介した透視が可能となってしまうこともある。

加えて、二枚の調光制御パネル２０，３０の間に隙間があいていることから、より厳密には、二枚の光制御シート２５，３５が互いから離間して配置されていることから、図９に示すように、正面方向ｄｂに対して大きく傾斜した方向に進む光Ｌｖ８２は、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１を透過した際に、当該第１領域Ｚ１に対面する第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４に入射することなく、当該第１領域Ｚ１に隣接する第２領域Ｚ２に対面する第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３の入射することもある。このような光Ｌｖ８２も、暗状態に配置された二枚の調光制御パネル２０，３０を斜め方向に透過することになる。

一方、本実施の形態に係る調光装置１０には、透過光の進行方向を制御する角度制御層４０が設けられている。この角度制御層４０が、正面方向ｄｂから大きく傾斜した方向へ透過する光の光量を低減することにより、暗状態にある調光装置１０の斜め方向からの透視を効果的に防止することが可能となる。本実施の形態での角度制御層４０は、具体的な構成として、光吸収部として機能する第２部分４２を有している。第２部分４２は、第１調光制御パネル２０のパネル面に沿った第１基準方向ｄｃに配列され、第１調光制御パネル２０のパネル面に沿った第２基準方向ｄｄに延びている。このような第２部分４２によれば、正面方向ｄｂから傾斜した方向に進む光、とりわけ正面方向ｄｂから第１基準方向ｄｃへ傾斜した方向に進む光Ｌ８２を、効果的に吸収することができる。これにより、調光装置１０に優れた遮光性を付与することができる。

さらに、偏光板や位相差フィルムは、多くの場合、棒状分子を配向させて作製されている。このような偏光板や位相差フィルムでは、異なる光学機能を付与される二つの領域の境界において、棒状分子の配向が乱れ易くなる。したがって、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の境界周辺、或いは、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４の境界周辺に入射する光Ｌｖ８２，Ｌｖ８３は、暗状態にある二枚の調光制御パネル２０，３０から意図された光学作用を及ぼされることなく、透過する可能性がある。この不具合は、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の境界周辺、および、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４の境界周辺の両方を進む光Ｌｖ８３によって顕著となり、すなわち正面方向ｄｂの遮光も不十分となってしまう可能性がある。

本実施の形態による調光装置１０に含まれた角度制御層４０は、このような光制御シート２５，３５の二つの領域の境界近傍に進む光も、光吸収部として機能する第２部分４２において、有効にで吸収することができる。よって、このような不具合に対しても、有効に対処することができ、優れた遮光を実現することが可能となる。

とりわけ図示された例において、角度制御層４０の第２部分４２は、正面方向ｄｂに沿って、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の境界に対面する位置に配置されている。したがって、角度制御層４０は、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の境界周辺と、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４の境界周辺と、の両方を正面方向ｄｂに横切る可能性のある光Ｌｖ８３を有効に吸収することができる。これにより、調光装置１０遮光性をさらに改善することができる。

ところで、角度制御層４０が透過光を吸収することにより、明状態における調光装置１０の透過率も低下することになる。この点については、角度制御層４０の第２部分４２の主部４２ａを第１部分４１よりも低屈折率とすることが有効である。この場合、第１部分４１と第２部分４２との界面での反射を促進することができる。図３に示すように、正面方向ｄｂに対して大きく傾斜した光Ｌ３２は、第１部分４１と第２部分４２との界面で反射、とりわけ第１部分４１と第２部分４２との屈折率差に起因して全反射することにより、進行方向が正面方向ｄｂに対してなす角度が小さくなるように進行方向を補正して、明状態にある二枚の光制御シート２５，３５を透過することができる。これにより、調光装置１０を明状態とした際に、透過率が著しく低下することを効果的に防止して、或る程度の透過光量を確保することができる。

以上のような本実施の形態による調光装置１０では、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０が、異なる光学特性を有した複数の領域をそれぞれ有している。そして、二枚の調光制御パネル２０，３０の間で対面している領域の組み合わせにより、二枚の調光制御パネル２０，３０を透過する光量を調節可能となっている。調光装置１０は、二枚の調光制御パネル２０，３０に加えて角度制御層４０をさらに有している。角度制御層４０は、透過光の進行方向を制御する機能を有している。このような本実施の形態による調光装置１０によれば、遮光機能を効果的に発揮することができる。これにより、調光装置１０を介した透視をより確実に防止することが可能となる。

なお、上述した一実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した一実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

上述した実施の形態において、角度制御層４０が、第１調光制御パネル２０に積層されている例を示したが、これに限られない。角度制御層４０は、第２調光制御パネル３０に積層されていてもよい。また、角度制御層４０が、第１調光制御パネル２０又は第２調光制御パネル３０の内部に組み込まれて、第１調光制御パネル２０又は第２調光制御パネル３０の一部分をなすようにしてもよい。さらに、図１０に示すように、角度制御層４０が、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０とは別体として、設けられてもよい。言い換えると、角度制御層４０が、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０から離間して設けられてもよい。この例において、シート状の部材として形成された角度制御層４０が、第１調光制御パネル２０又は第２調光制御パネル３０に対面する位置から取り外し可能となっていてもよい。また、角度制御層４０が、巻き取り式のロールカーテンとして形成されていてもよい。このような変形例においても、角度制御層４０と、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０との組み合わせによって、上述した作用効果と同様の作用効果を奏することができる。この調光装置１０は、第１調光制御パネル２０、第２調光制御パネル３０，調光制御パネル２０，３０を保持するフレーム１１、及び、角度制御層４０を、任意の順番にて、例えば建物の開口部に取り付けることにより、設置され得る。

また上述した実施の形態で説明した角度制御層４０は例示に過ぎず、種々の変更が可能である。一例として、角度制御層４０に含まれる第２部分（光吸収部）４２の断面形状は適宜変更可能である。また、角度制御層４０に含まれる複数の第２部分４２が、互いに異なる構成を有するようにしてもよい。さらに、第２部分（光吸収部）４２の配列方向である第３領域Ｚ３が、二枚の調光制御パネル２０，３０の相対移動方向である第１方向ｄａと平行でなくてもよい。さらに、第２部分（光吸収部）４２が二以上の方向に配列されるようにしてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の相対移動が、直線移動である例を示した。しかしながら、この例に限られず、図１１に示すように、第１調光制御パネル２０が第２調光制御パネル３０に対して相対回転するようにしてもよい。図１１に示された例における相対回転の回転軸線ａ１は、第１調光制御パネル２０の法線方向と一致している。また、第１調光制御パネル２０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、相対回転の回転軸線ａ１を中心とする扇形の領域となっている。すなわち、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０の相対移動方向ｄｅと平行な方向に、交互に配列されていることになる。各第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２をなす扇形領域の中心角θｘは互いに同一とすることができる。第２調光制御パネル３０は、第１調光制御パネル２０と同様に構成することができる。このような調光装置１０においても、第１調光制御パネル２０及び第２調光制御パネル３０を中心角θｘと同一角度だけ相対回転させることにより、第１領域Ｚ１と第３領域Ｚ３とが対面し且つ第２領域Ｚ２と第４領域Ｚ４とが対面する明状態と、第１領域Ｚ１と第４領域Ｚ４とが対面し且つ第２領域Ｚ２と第３領域Ｚ３とが対面する暗状態との間で、状態を切り替えることができる。

さらに、上述した実施の形態において、第１偏光板２３及び第２偏光板３３が、クロスニコルの状態で配置される例を示したが、これに限られず、第１偏光板２３及び第２偏光板３３が、パラレルニコルの状態で配置されていてもよい。この例では、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面した図７及び図９の状態にて、調光装置１０が明状態となる。一方、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面した図３及び図６の状態で、調光装置１０が暗状態となる。

さらに、上述した実施の形態において、各光制御シート２５，３５が、互いに異なる位相変調量を有した二つの領域を、繰り返し配列された状態で、有する例を示したが、この例に限られない。各光制御シート２５，３５が、互いに異なる位相変調量を有した三以上の領域を、繰り返し配列された状態で、有するようにしてもよい。この例においては、三以上の領域の位相変調量を、最大差がλ／２となるようにして、漸次変化するように設定してもよい。この例によれば、二枚の光制御シート２５，３５を透過する光の透過率を三段階以上に調節することが可能となる。

さらに、上述した実施の形態において、各調光制御パネル２０，３０が、透過光の偏光状態を制御する光制御シート２５，３５としてパターン位相差フィルムを含み、さらに別途に偏光板２３，３３を含む例を示した。しかしながら、この例に限られず、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1及び第２領域Ｚ２が、共に、偏光板からなり、ただし、当該偏光板は、第１領域Ｚ1及び第２領域Ｚ２において、吸収軸が互いに直交するようにして配置されているようにしてもよい。この例では、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４が、共に、偏光板からなり、ただし、当該偏光板が、第３領域Ｚ３及び第４領域Ｚ４において、吸収軸が互いに直交するようにして配置する。そして、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１での吸収軸と、第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３での吸収軸とを平行とする。また、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２での吸収軸と、第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４での吸収軸とを平行とする。この変形例では、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ１と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面した状態で、調光装置１０は明状態となる。一方、第１光制御シート２５の第１領域Ｚ1と第２光制御シート３５の第３領域Ｚ３とが対面し、第１光制御シート２５の第２領域Ｚ２と第２光制御シート３５の第４領域Ｚ４とが対面した状態で、調光装置１０が暗状態となる。そしてこの例では、上述した第１偏光板２３及び第２偏光板３３は不要とすることができ、調光装置１０の単純化を図ることができる。

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

１０ 調光装置
１１ フレーム
１５ カバーパネル
１９ 接合層
２０ 第１調光制御パネル
２１ 第１透明支持板
２２ 接合層
２３ 第１偏光板
２４ 接合層
２５ 第１光制御シート
３０ 第２調光制御パネル
３１ 第２透明支持板
３２ 接合層
３３ 第２偏光板
３４ 接合層
３５ 第２光制御シート
４０ 角度制御層
４０ａ 制御層
４０ｂ 基材層
４１ 第１部分
４２ 第２部分
４２ａ 主部
４２ｂ 光吸収材
４３ ベース部分
４４ 光制御層本体
４４ａ 溝
４５ 底面
４６ 第１側面
４７ 第２側面
１００ 区画部材０
１０１ 開口
２００ パターン位相差フィルム
２１０ 基材
２２０ パターン配向膜
２３０ パターン位相差層
ｄａ 第１方向
ｄｂ 正面方向
ｄｃ 第１基準方向
ｄｄ 第２基準方向
Ｚ１ 第１領域
Ｚ２ 第２領域
Ｚ３ 第３領域
Ｚ４ 第４領域

Claims (9)

1. 第１調光制御パネルと、
   前記第１調光制御パネルに少なくとも部分的に対面する位置に配置され且つ前記第１調光制御パネルに対して相対移動可能な第２調光制御パネルと、を備え、
   前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの両方を透過する光の透過率は、前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの相対位置に応じて変化し、
   透過光の進行方向を制御する角度制御層が設けられ、
   前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルは、それぞれ、透過光の偏光状態を制御する光制御シートを有し、
   前記第１調光制御パネルの前記光制御シートは、透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第１領域及び第２領域を含み、
   前記第２調光制御パネルの前記光制御シートは、透過光の偏光状態を互いに異なる状態に制御し且つ交互に繰り返し配列された第３領域及び第４領域を含み、
   前記角度制御層は、光を吸収する光吸収部を含み、
   前記第１調光制御パネルの前記第１領域と前記第２領域との境界に、前記第１調光制御パネルの法線方向に沿って、対面する位置に、前記光吸収部が配置されている、調光装置。
2. 前記角度制御層と、前記第１調光制御パネルと、前記第２調光制御パネルとは、この順で並んでいる、請求項１に記載の調光装置。
3. 前記第１調光制御パネルは、前記光制御シート及び偏光板を有し、
   前記第１調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第１領域と前記第２領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムであり、
   前記第２調光制御パネルは、前記光制御シート及び偏光板を有し、
   前記第２調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第３領域と前記第４領域との間で異なる位相変調を透過光に生じさせる位相差フィルムである、請求項１又は２に記載の調光装置。
4. 前記第１調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第１領域と前記第２領域との間で吸収軸の方向が非平行である偏光板であり、
   前記第２調光制御パネルの前記光制御シートは、前記第３領域と前記第４領域との間で吸収軸の方向が非平行である偏光板である、請求項１又は２に記載の調光装置。
5. 前記光吸収部は、配列方向に配列されるとともに前記配列方向と非平行な方向に延びている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の調光装置。
6. 前記光吸収部は、配列方向に沿って隣接する部分よりも低屈折率である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の調光装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載された調光装置を設置する方法であって、
   前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルを設置する工程を備える、設置方法。
8. 前記角度制御層は、前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルの一方に含まれている、請求項７に記載の設置方法。
9. 前記第１調光制御パネル及び前記第２調光制御パネルとは別体の前記角度制御層を配置する工程を、さらに備える、請求項７に記載の設置方法。

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