JP6684704B2 - 採光装置 - Google Patents

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    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B2009/2417Light path control; means to control reflection

Description

本発明は、採光装置に関するものである。
本願は、2014年5月12日に、日本に出願された特願2014−099084号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
建物の窓等を通して太陽光を室内に採り込むための採光層が特許文献1に提案されている。採光層は、複数の単位プリズムと平坦面とが光透過性の支持体の一方の面に形成されている。太陽光は単位プリズムを通して室内に採り込まれる。このような採光層を窓ガラスに設置することで、外光を室内に導入して明るい空間を提供することができる。
近年においては、省エネルギーの観点から窓部分における断熱性向上に対する要求も高まってきている。上述した採光層は、窓ガラスの室内側の面に貼り付けられた状態で使用されるため、外光とともに室内に熱も流入してしまう。その結果、夏季などはこの分の空調費が余計にかかってしまうという問題がある。
窓部分の断熱性を向上させる為の試みとして、窓ガラスを二重に配置することで断熱性を高めることはよく知られている。非特許文献1には、対向して配置した2枚の窓ガラスの間に採光層を配置した構成が提案されている。
特開2008−40021号公報
"Optibend"[online]、CHI LIN TECHNOLOGY CO., LTDホームページ[平成26年3月7日検索]、インターネット<URL: http://www.chilintech.com.tw/>
しかしながら、従来の構成では室内の明るさが太陽光の入射方向の影響を受けやすく、室内に導入した光の指向性が強すぎて室内に影ができやすい。また、室内側あるいは室外側から窓ガラスを見た際に採光層においてぎらつきが生じたりするなどの問題があった。
本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、断熱特性を維持しつつ、太陽光の入射方向による影響を受けずにより安定した明るい光環境が得られる採光装置を提供することを目的の一つとしている。
本発明の一つの態様である採光装置は、光透過性を有し外光が入射する第1基板と、光透過性を有し前記第1基板に対向配置される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置された光拡散層と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置され、前記光拡散層に対向する一面に光透過性を有する複数の採光部と前記複数の採光部の間に設けられた空隙部とを有してなる採光層と、を少なくとも備える。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、光拡散特性に異方性を有しており、前記複数の採光部における各々の延在方向に強い光拡散性を示す構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、採光部の延在方向とは直交する(上下)方向に半値全幅5度以内の弱い光拡散性を示す構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、前記複数の採光部の延在方向とは直交する方向の光拡散特性として、前記空隙部に接する前記採光部の側面の一部が前記採光部に入射した光を反射する反射面として機能し、前記採光部に入射した光のうち任意の1本の光線が前記反射面に入射する点Gを通り、前記第1基板の第1面に直交する仮想的な直線を境界とする2つの空間のうち、前記点Gに入射する前記光線が存在する側の空間を第1空間とし、前記点Gに入射する前記光線が存在しない側の空間を第2空間とした場合、前記採光部から射出される光のうち、前記第2空間の側に進行する光であって前記直線に対して極角5度の方向に進行する前記光の拡散強度が、前記直線に沿って進行する光の強度の0.1%以上、10%以下である構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第3基板を備えている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、前記採光層の光入射側に配置されている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第1基板の前記第2基板に対向する面に前記光拡散層が設けられ、前記第2基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層が設けられている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層が第1の光拡散層とし、前記第1の光拡散層よりも弱い光拡散特性を示す第2の光拡散層を備え、前記第2の光拡散層が前記第2基板と前記採光層との間に配置されている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層は、前記採光層の光射出側に配置されている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第2基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層及び前記光拡散層が設けられている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第3基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層が設けられ、前記第2基板の前記第3基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第2基板の前記第3基板に対向する面に、前記光拡散層と前記採光層とが積層されている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第3基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層が設けられ、前記第3基板の前記第2基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第3基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層を有し、前記第3基板の前記第2基板に対向する面に記光拡散層を有し、前記第3基板は、前記光拡散層側に設けられた支持部材を介して、前記第1基板及び前記第2基板のいずれか一方に対して間隔をおいて支持されている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂とは屈折率の異なる複数の光拡散粒子と、により構成され、前記光拡散粒子は、長軸と短軸とを有する異方性形状をなす構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記光拡散層が、一方向に延在する複数の凸部からなる構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記複数の凸部がレンチキュラーレンズ構造体からなる構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記レンチキュラーレンズ構造体の表面を平坦化する平坦化層を有し、前記平坦化層は、前記レンチキュラーレンズ構造体とは屈折率が異なる材料からなる構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記第1基板に紫外線カット層が設けられている構成としてもよい。
本発明の一つの態様である採光装置において、前記複数の採光部は、多角柱状構造体からなり、長手方向に直交する断面形状が複数の頂点を有するとともに全ての内角が180°未満の多角形とされ、当該多角形が、前記第2基板の前記一面に対向する第1面と、前記第1面の両端にあたる頂点である第1頂点及び第2頂点と、前記第1面上に位置しない第3頂点を含む複数の頂点とを有してなり、前記採光層は、前記第3頂点側の空気界面を前記第1基板側に向けた姿勢で設けられている構成としてもよい。
本発明の一つの態様によれば、断熱特性を維持しつつ、太陽高度による影響を受けずにより安定した明るい光環境を提供することのできる採光装置を提供することができる。
本発明の第1実施形態である採光装置の構成を示す断面図。 採光装置の構成を部分的に示す斜視断面図。 光拡散層の構成を示す斜視図。 光拡散層の他の形態としての疑似ストライプ構造の光拡散層を示す図。 光拡散層の他の形態として光拡散粒子を備えた構造体を示す図。 採光層の構造を具体的に示す斜視図。 部屋モデルの一例を示す図。 入射角度及び射出角度の説明図。 採光装置を透過する光の光路を示す図。 光拡散層を備えた実施形態の採光装置を透過した光の射出範囲を示す図であって、部屋の天井側からみた図。 光拡散層を備えた実施形態の採光装置を透過した光の射出範囲を示す図であって、部屋の側方から見た図。 疑似ストライプ構造の光拡散層あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層の光拡散効果(図中左側)と、レンチキュラー構造の光拡散層の光拡散効果(図中右側)を示す図。 疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層の光拡散特性を示すグラフ。 光拡散特性を規定した採光装置が設置された部屋モデルを示す模式図。 評価に用いた4種類の光拡散層における上下方向の光拡散特性を示す図。 (A)は、評価に用いた4種類の光拡散層における上下方向の光拡散特性を示すグラフであって、(B)は、(A)のグラフの一部を拡大して示す図。 入射光の入射角度θinが30°の場合における採光装置を透過する光の光路を具体的に示す図。 採光装置の採光特性を示す図。 光拡散層の光学特性(拡散特性)を示す図。 採光層の採光部に拡散光が入射する様子を示す斜視図。 採光層の採光部に拡散光が入射する様子を示す平面図。 第2実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。 UVカット対策が施されたPETフィルムの光線透過率と、UVカット対策が施されていないPETフィルムとにおける光線透過率と、を示すグラフ。 第3実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。 第3実施形態の採光装置の光学特性を示す図。 採光層における幾何光学をグラフ上に模式的に表した図。 第4実施形態における採光装置の構成を示す断面図。 第4実施形態における光拡散層の構成を示す斜視図。 第5実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。 第6実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。 第7実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図。 第7実施形態の採光装置の変形例を示す第1の図である。 第7実施形態の採光装置の変形例を示す第2の図である。 実施例における採光装置が設置された部屋モデルを示す模式図。 実施例の部屋モデルにおける採光装置の作用を示す図。 採光装置及び照明調光システムを備えた部屋モデルを示す図であって、A−A’線に沿う断面図。 部屋モデルの天井を示す平面図。 採光装置によって室内に採光された光(自然光)の照度と、室内照明装置による照度(照明調光システム)との関係を示すグラフ。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態である採光装置の構成を示す断面図である。
図2は、採光装置の構成を部分的に示す斜視断面図である。
図3は、光拡散層の構成を示す斜視図である。
図4は、光拡散層の他の形態としての疑似ストライプ構造の光拡散層を示す図である。
図5は、光拡散層の他の形態として光拡散粒子を備えた構造体を示す図である。
図6は、採光層の構造を具体的に示す斜視図である。
本実施形態に係る採光装置は、例えば、室内の窓枠に組み込まれた状態で太陽光(外光)を室内に採り入れる採光装置の一つの例である。
図1に示すように、本実施形態の採光装置10は、互いに対向して配置された第1基板1及び第2基板2を主として構成される複層ガラス構造(ペアガラス構造)の窓ガラスである。第1基板1と第2基板2との間に形成される中空の断熱層(空気層)6内に光拡散層3および採光層4が配置されている。
第1基板1及び第2基板2は互いに光透過性を有するガラス基板からなる。第1基板1が屋外側に配置され、第2基板2が室内側に配置されている。第1基板1及び第2基板2は、互いの周縁部がシール部材5によって接着されている。第1基板1と第2基板2とのギャップは凡そ12mmである。
ガラス基板は通常の窓に用いられるフロートガラスの他に、表面に特殊な金属膜による赤外線反射層が形成された熱線反射ガラスや低放射(low−E)ガラスが用いられる。
シール部材5は、図2に示すように、1次シール材51と2次シール材52とを備えたデュアルシール構造である。1次シール材51は、熱可塑性樹脂からなり、水蒸気透過率が極めて低く、第1基板1及び第2基板1への密着性に優れた材料を用いて形成される。
2次シール材52は、高モジュラスの部材であり、1次シール材51の内部に配置される。
このようなシール部材5により、温度の上昇や周囲の雰囲気における圧力の低下によって第1基板1と第2基板2との間に形成される中空断熱層6が膨張しても、基板1,2同士の接着部分の引張り応力を緩和することができる。そのため、複層ガラス構造の耐熱性能が長期に亘って支持される。
また、2次シール材52の内側には乾燥材53が配置されている。乾燥材53は、中空断熱層6内の湿気を吸収する。これにより、第1基板1及び第2基板2の中空断熱層6側に面する内面1a,1aに結露が発生しないようにしている。
なお、本実施形態においては、中空断熱層6が空気からなる空気層としたが、中空断熱層6は、窒素などの不活性ガスから成る不活性ガス層であってもよく、減圧状態とされた減圧層であってもよい。
光拡散層3は、光拡散特性に異方性を有しており、Y方向(水平方向)に強い光拡散性を示すように構成されている。具体的に、光拡散層3は、図3に示すように、支持基材31と、支持基材31の一面31aに設けられた複数の凸レンズ部(凸部)32とにより構成されるレンチキュラーレンズ構造体36からなる。光拡散層3は、図1に示した第1基板1の内面1a(第2基板2に対向する面)に、レンズ面36a(表面)側を第2基板2側に向けた姿勢で設けられている。光拡散層3における複数の凸レンズ部32は、各々がZ方向(鉛直方向)に延び、互いに平行にY方向に配列されている。
凸レンズ部32のレンズ面36aは、水平面内で曲率を有し、鉛直方向には曲率を有していない。したがって、凸レンズ部32は、Y方向(水平方向)に高い光拡散性を有し、鉛直方向には光拡散性を有していない。よって、光拡散層3に入射した光は、凸レンズ部32から射出する際にY方向(水平方向)に大きく拡散し、鉛直方向には拡散することなく射出される。
なお、凸レンズ部32は、支持基材31の一面31a側が加工されて支持基材31と一体化されたものでもよいし、支持基材31と別体のものでもよい。
光拡散層3としては、上述した以外の形態であってもよい。
例えば一例として、光拡散層301(3)は、図4に示すように、支持基材31の一面31a側に、一方向に延在する複数の凸部33を備えたスジ状の微細形状を有している。
光拡散層301は、概ね短手方向(Z方向)に延在する凸部33が支持基材31の長手方向(Y方向)に並ぶ、いわゆる疑似ストライプ構造を有している。このように、光拡散層301としては、一方向に光拡散性を持ち、これに直交する他の方向には光拡散性をあまり持たない疑似ストライプ構造であってもよい。これにより、光散乱機能に異方性を示す光拡散層301が得られる。
光拡散層301において、上下方向の光拡散は全く無いよりも僅かに光拡散する要素が存在する方が好ましく、これが採光層4で生じる色割れを打ち消す役割を果たす。光拡散層301を上下方向にも波打った疑似ストライプ構造とすることで上下方向の光拡散要素を付加して、白色光が採光層4のようなプリズムに入射した場合に生じる上下方向の分光(色割れ)を抑えている。この方向の光拡散特性は半値全幅が5度以内の弱いものが好ましい。これは、上下方向に光を大きく拡げてしまうと天井に向かう光が床側に居る人の目に高い輝度で入ってしまう恐れがある。上下の光拡散特性を上記程度に抑えることで、このグレアを抑えることができる。
さらに他の形態として、図5に示すように、媒体となる光透過性樹脂層(光透過性樹脂)34内に鉛直方向(Z方向)に配列が揃うようにファイバー状もしくは楕円体状の光拡散粒子35が複数分散された粒子分散フィルム構造からなる光拡散層302(3)でもよい。光拡散粒子35は、長軸と短軸とを有する異方性形状とされ、光透過性樹脂層34とは屈折率の異なる材料からなる。複数の光拡散粒子35が光拡散因子となって、光透過性樹脂層34に入射した光線をY方向(水平方向)に特異的に拡散させて射出させることができる。
採光層4は、外光(太陽光)を室内に導光するように、表面に数十〜数百μmオーダーの微細構造が形成されたシートである。具体的には、図1及び図6に示すように、フィルム基材41と、複数の採光部42と、複数の採光部42の間に設けられた空隙部43と、を有してなり、第2基板2の内面(光拡散層3に対向する面)2aに設けられている。複数の採光部42は、フィルム基材41の一面41aにストライプ状に設けられ、各々がY方向(水平方向)に延在し、Z方向(鉛直方向)に互いに平行に配置されている。
フィルム基材41としては、例えば熱可塑性ポリマーや熱硬化性樹脂、光重合性樹脂等の樹脂類等からなる光透過性の基材が用いられる。アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー等などからなる光透過性の基材が用いられる。具体的には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム等の光透過性の基材が好ましく用いられる。本実施形態では、一例として厚さが100μmのPETフィルムが用いられる。フィルム基材41の全光線透過率は例えば90%以上が好ましい。これにより、十分な透明性が得られる。
複数の採光部42は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。これら樹脂に重合開始剤、カップリング剤、モノマー、有機溶媒などを混合した透明樹脂製の混合物を用いることができる。
さらに、重合開始剤は安定剤、禁止剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、連鎖移動剤、他の光重合性単量体等のような各種の追加成分を含んでいてもよい。
本実施形態では、採光部42の一例として、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)を用いている。採光部42の全光線透過率は、JIS K7361−1の規定で90%以上が好ましい。これにより、十分な透明性を得ることができる。
本実施形態においては、熱インプリント法を用いて複数の採光部42をフィルム基材41上に形成した。採光部42の形成方法としては、熱インプリント法に限らず、例えば、UVインプリント法、熱プレス法、射出成型法、押出成形法、圧縮成型法等を用いてもよい。溶融押し出し法や型押し出し法などの方法では、フィルム基材41と採光部42とは同一の樹脂によって一体に形成される。また、PETのようなベースフィルム上に形状転写(UV転写/熱転写)用の樹脂が塗布され、構造物がインプリント成型されても良い。
通常、採光部42の屈折率は1.5前後の値である。本実施形態では、フッ素系の添加剤が混合された場合の屈折率である1.35から、アリル基などの共役系の組成物が混合された場合の屈折率1.6程度までの範囲を含み、各採光部42が上記範囲内の屈折率を有する。
採光部42は、図6に示すように、一方向(図1の紙面と垂直なY方向)に直線状に細長く延び、長手方向と直交する断面形状が多角形状をなす。具体的に、採光部42は、その断面形状において6つの頂点(q1〜q6)を有し、全ての内角が180°未満とされた6角形である。複数の採光部42は、各々の長手方向が矩形状のフィルム基材41の一辺に平行し、鉛直方向に配置されている。上述した光拡散層3は、複数の採光部42における各々の延在方向に他の方向よりも強い光拡散性を示す。
図6に示すように、各採光部42の断面形状である六角形の第1頂点q1及び第2頂点q2は、フィルム基材41と接する第1辺32Aの両端にあたる頂点であり、第4頂点q4、第5頂点q5、第6頂点q6は、第1面42A上に位置しない頂点であって、第3頂点q3が第1面42Aから最も離れた頂点となる。また、第3頂点q3を通る第1面42Aの垂線の長さは、複数の頂点q1〜q6のうちの第3頂点q3以外の頂点を通る第1面42Aの垂線の長さよりも長い。つまり、採光部42の形状は、第3頂点q3を通る第1面42Aの垂線を中心として非対称とされている。
なお、採光部42の形状は、上述した形状に限らず、長手方向と直交する断面が5角形であってもよいし、台形や三角形であってもよい。
採光層4は、採光部42の長手方向が水平を向き、複数の採光部42の配列方向が鉛直方向(Z方向)を向くように第2基板2に設けられている。また、複数の採光部42により微細構造とされた表面(空気界面42c)側を室外側(第1基板1側)に向けた状態で設置される。設置後の状態において、採光部42の断面形状である六角形の第2面42B及び第3面42Cが上側を向き、第4面42D、第5面42E及び第6面42Fが下側を向いた姿勢となっている。
フィルム基材41の屈折率と各採光部42との屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、例えば、フィルム基材41の屈折率と各採光部42の屈折率とが大きく異なる場合、光が各採光部42からフィルム基材41に入射したときに、これら各採光部42とフィルム基材41との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の採光特性が得られない、輝度が低下するなどの不具合が生じる虞があるからである。
空隙部43には、中空断熱層6内の空気が存在している。したがって、空隙部43の屈折率は概ね1.0である。空隙部43の屈折率を1.0とすることにより、採光部42と空隙部43との界面(空気界面)42cにおける臨界角が最小となる。
以下、本実施形態の採光装置を設置した部屋モデルの一例について説明する。
図7は、部屋モデル1000の一例を示す図である。
図7には、一部が採光装置10によって構成された複層ガラス窓1002、部屋1003、天井1003a、太陽光が入射する側の壁1003b、床1003c、上記壁1003bと対向する壁1003d、椅子に座っている人1004、床1003cに立っている人1005が図示されている。
図7に示すように、部屋1003はオフィスを例としており、部屋1003の断面(XZ断面)の形状は矩形である。部屋1003の高さH3(床1003cから天井1003aまでの高さ)は、例えば2.7mである。複層ガラス窓1002の高さH2は、例えば1.8mである。採光装置10は、複層ガラス窓1002における、人間の視界を遮らない部分(天井1003aから例えば0.7mの部分)に設けられている。採光装置10の高さH1は例えば0.7mである。
部屋モデル1000においては、壁1003bから例えば1m程度、離れた所で人が動くことを想定している。窓付近の領域Dにおいては、人が居ないこととしている。窓付近の領域Dは例えば1mであって、人が動く領域を想定している。
また、人の眼の位置は、床1003cから例えば0.8m〜1.8mを想定している。
床1003cに立っている人1005の眼の高さHaは例えば1.8mである。椅子に座っている人1004の眼の高さHbは例えば0.8mである。これらの眼の高さHa,Hbに基づいて、前記人の眼の位置の範囲を想定している。
採光装置10は、外光Lを天井1003aに向けて進行させる機能を有する。天井1003aに向けて進行する光L’は、天井1003aで反射して室内を照射し、照明の代わりとなる。しかし実際には、採光装置10を通過した光L’は、天井1003aに向けて進行するだけでなく、壁1003dあるいは床1003cに向けて進行する。
このとき、仮に、採光装置が光拡散層を備えていない構成の場合には、採光装置を通過した光L’の中には、屋内に居る人の眼の位置に向かう光L2も存在する。このような光L2は、屋内に居る人に眩しさを感じさせることとなる。部屋モデル1000において、屋内に居る人に眩しさを感じさせる領域をグレア領域ARとする。グレア領域ARの範囲は、前記人の動く領域及び人の眼の位置に基づいて規定されている。グレア領域ARは、壁1003bから例えば1m離れた所において、床1003cから例えば0.8m〜1.8mの領域である。
次に、採光装置10に入射する光Lの入射角度と採光装置10から射出される光L’の射出角度の定義について説明する。
図8は、入射角度及び射出角度の説明図である。図8においては、便宜上、採光装置10の複層構造を簡略化している。図8において、採光装置10の法線方向(X方向)と採光装置10に入射する光Lとのなす角度を入射角度θin、法線方向と採光装置10から射出される光L’とのなす角度を射出角度θoutとする。入射光は、太陽光が主になるため、採光装置10の斜め上方から主に入射する。よって、入射角度θinは、採光装置10の中心(第1基板1及び光拡散層3の面方向における中心)を通る法線方向を0°として、法線方向よりも上方側を正(+)の角度としている。すなわち、入射角度θinは、時計回りの角度を正としたθin≧0°となる。
射出角度θoutは、採光装置10の中心(採光部42とフィルム基材41との界面の中心)を通る法線方向を0°として、法線方向よりも天井1003aを正(+)、法線方向よりも床1003c側を負(−)の角度としている。すなわち、射出角度θoutは、反時計回りの角度を正、時計回りの角度を負としている。
次に、本実施形態における光拡散層3及び採光層4を備えた採光装置10の作用を説明する。図9は、採光装置10を透過する光の光路を示す図である。
ここで、説明の便宜上、図9に示す採光部42に入射した光のうち任意の1本の光束が採光部42の第5面42E(反射面)に入射する点を入射点Gとする。入射点Gを通り、フィルム基材41の一面41aに直交する仮想的な直線を直線fとする。直線fを含む水平面を境界とする2つの空間のうち、入射点Gに入射する光が存在する側の空間を第1空間S1とし、入射点に入射する光が存在しない側の空間を第2空間S2とする。
図9に示すように、入射角度θin≧0°で斜め上方から採光装置10へ入射した光Lは、第1基板1において屈折されて光拡散層3へ入射し、当該光拡散層3においてY方向(採光部42の延在方向)へ大きく拡散される。拡散光L1は、中空断熱層6内を導光して斜め上方から採光層4へ入射する。採光部42に入射した拡散光L1は、例えば、第3面42Cにおいて屈折されて第5面42E側に向かって進み、第5面42Eにおいて反射された後、第2基板2側から射出角度θout≧0°で第1空間S1側へ射出して、図7に示した部屋1003の天井1003aに向かって進む光L’となる。
なお、上述した光路は一例であって、採光装置10に入射した外光は、採光層4における各採光部42の第2面42B及び第3面42Cのいずれかの辺から入射して、第4面42D、第5面42E及び第6面42Fのいずれかの辺において反射された後に第1面42A側から射出される。採光部42を透過する光の光路はいくつかある。
図10A及び図10Bは、光拡散層3(不図示)及び採光層4(不図示)を備えた本実施形態の採光装置10を透過した光の射出範囲を示す図であって、図10Aは部屋の天井側からみた図であり、図10Bは部屋の側方から見た図である。図10A及び図10Bには、光拡散層3(不図示)および採光層4(不図示)を有する本実施形態の採光装置10を備えた複層ガラス窓1002が設置された部屋1003を示す。
図10A、図10Bでは、採光装置10から射出された光の主な射出方向を実線の矢印で示し、部屋の左右方向への光の拡がり(射出光の拡散範囲)を破線の楕円で示す。
採光装置10は、図10A,図10Bに示すように、主に部屋1003の左右方向(横方向)に光を拡げると共に、上下方向(縦方向)には光をあまり拡げない光散乱特性を有することが好ましい。すなわち、左右方向への拡がりと同じように、光を上下方向にも拡げてしまうと、天井1003aに向かう光が床1003c側に居る人1004の方向に拡散し、指向性が高い場合に比べて人1004が目に入る輝度が高くなってしまう。
一方で、レンチキュラー構造の光拡散層3の場合、上下方向には光を略拡散しない構成のため色割れ現象が生じるおそれがあり、室内側から採光装置10を見たときに横縞模様として視認されてしまうことがある。
上述したように本実施形態では、光拡散層3として、レンチキュラー構造のもの以外に、疑似ストライプ構造の光拡散層301(3)(図4)あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層302(3)(図5)を適用することができる。これら光拡散層301,302は、主に左右方向に光を大きく拡散させるとともに、上下方向にも僅かながら光を拡散させる特性を有している。
図11Aは、疑似ストライプ構造の光拡散層あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層の光拡散効果(図中左側)と、レンチキュラー構造の光拡散層の光拡散効果(図中右側)を示す図である。
図11Aに示すように、プリズム構造体を備えた採光層に白色光を入射させた場合、屈折の波長分散により波長ごとに射出角度が少しずつ異なる。このため、プリズム構造体を備えた採光層と、レンチキュラー構造の光拡散層と、を備えた装置の場合、図中右側に示すように、プリズム構造体の延在方向(ストライプ方向)に横縞の分光(色割れ)が発生してしまう。
一方、図中左側に示す疑似ストライプ構造の光拡散層あるいは粒子分散フィルムからなる光拡散層のように、上下方向にも僅かに光を拡散させる構成(疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造)とすることによって、横縞の分光を略消失させることができる。
図11Bは、疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層の光拡散特性を示すグラフである。具体的に、図11Bは、疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層に対して垂直方向から測定光を照射し、反対側に設けた受光器を極角方向に動かして受光した光強度について、規格化ピークを100%としたグラフである。
なお、図11B中に示す実線Cは、水平方向での光強度を測定したグラフを示す。
図11B中に示す破線Aは、鉛直方向での光強度を測定したグラフを示す。また、光拡散層3の水平方向での半値全幅は約30°であり、疑似ストライプ構造、粒子分散フィルム構造の光拡散層の鉛直方向での半値全幅は約30°である。
図11Bに示すように、本実施形態の採光装置10に用いる光拡散層3としては、光を拡散する水平方向の拡散程度としてはある程度大きいものが好ましく、半値全幅としては15°から60°程度のものが用いられる。水平方向への光の拡がりがこの数字より小さいと太陽光線が和らげられず、室内に居る人の視線に入った場合にグレアを感じさせ易いため望ましくない。一方で、水平方向にあまり光を拡げ過ぎた場合、光拡散層3の光線透過率が低下する一因となるため望ましくない。
これに対し、上下方向における光の拡散程度としては、天井に向かう光の指向性をあまり落とさないように、半値全幅が数度から20°程度の弱散乱性を有するものを用いることが好ましい。
理想的な光拡散特性を求める場合には、光を主に水平方向に拡げるとともに、上下方向にはあまり拡げない異方性の光散乱特性を有した光拡散層3であることが望ましい。本実施形態では、水平方向では半値全幅が17°で光が拡散しているが、上下方向では半値全幅が5°であり、上下方向には殆ど光は拡散していない。なお、光拡散層3を通過する前の測定光の半値全幅は4°である。
本実施形態における光拡散層3の光拡散特性に関して、詳しく検討を行った。上記のように上下方向(極角方向)の光拡散特性は弱すぎると色割れという不具合が発生するが、強過ぎてもこれが室内の人の視線に入り易くなり、これがグレアとなって不具合を生じる恐れがある。
図12に示すように光拡散層3における光の拡散角度θを規定した場合、グレアの観点からは、室内に居る人に眩しさを感じさせないために必要以上の光を床方向へ拡散させることは避けなければならず、拡散角度θにおける光強度がある程度以下となることが要求される。
ここで、図12に示すような採光装置10の設置状況を想定し、光拡散特性を規定することでより好ましい発明の範囲を規定することとした。図12は、光拡散特性を規定した採光装置10が設置された部屋モデルを示す模式図である。部屋1003の大きさは、奥行きLが10m、床1003cから天井1003aまでの高さHが2.7mである。床1003cから所定の高さに設置された窓1002は、天井1003aまで窓面が形成されている。採光装置10は、床1003cからの高さH1が2.0mの位置に設置され、この部分から採光が行われる。採光装置10から採光された外光は大部分が室内の天井方向へ向かうように設計されているが、入射角度が季節や時間によって変わるため、その場合のグレアを考慮した最悪のケースとして、最もグレアが目に入り易い設定としたときを想定して、採光装置10から水平方向に導入光が射出すると仮定する。
ここで、図12における光の射出方向は、水平方向を0度として室内の天井方向を+、床方向を−と規定する。また、室内に居る人1004は、仮想的に、窓1002から10mほど離れた位置で窓1002の方向を向いて椅子に座っている姿勢とし、視線の高さhを床から1.2mとする。この場合、採光装置10の下端から射出した導入光が室内に居る人1004の視線に入る角度θ は、凡そ−5度となる。以上の様な設置状況を想定し、採光装置10の光拡散層3について、−5度の光拡散強度の範囲を規定することで、より好ましい発明の範囲を規定することとした。
一方で色割れの観点からは、これを目立たなくするために若干の光拡散が必要で、拡散角度θで進行する光の強度がある程度必要である。そこで、種々の光拡散特性を有する光拡散層3を採光装置10に設置し、グレア、色割れの2つの観点で目視評価を行った。
図13及び図14(A)、図14(B)に、評価に用いた4種類の光拡散層における上下方向の光拡散特性を示す。なお、図14(B)は、図14(A)のグラフの一部を拡大して示す図である。
各光拡散層における光拡散特性に幅を持たせて、その拡散幅の大きい光拡散層(1)から拡散幅の小さい光拡散層(4)までの4種類を検討している。4種類とも半値全幅としては5度以内の弱い光拡散特性を示すものである。ここでは、採光装置10の正面(0度)方向の透過率を100として規格化し、これに対する相対的な値で示している。光拡散性が弱いため、図14(A)は、拡散強度である縦軸を対数表示にしている。図14(B)は、図14(A)のグラフの主要部の拡大である。
4種類とも本実施形態の光拡散層3として用いることが可能であるが、その光拡散特性と相関させて、グレア、色割れの評価をしている。床方向の極角5度(−5度)における光拡散の強度はそれぞれ、光拡散層(1)が12.1%、光拡散層(2)が7.5%、光拡散層(3)が1.0%、光拡散層(4)が0.09%であった。これらを前ページの様な環境で採光装置10に設置した場合のグレアの評価としては、光拡散層(2)、光拡散層(3)、光拡散層(4)では眩しいと感じる人が無く問題なかったため、○という評価とした。しかし、光拡散層(1)に関しては眩しいと感じる人もいたため、△という評価とした。この結果から、グレアの観点からは、第2空間S2側へ進む光であって、光の拡散角度θが−5度方向の光拡散強度としておよそ10%の所に「眩しい」あるいは「眩しくない」の境がありそうだということが分かった。
本実施形態のさらに好適な範囲としては、床方向の極角5度(−5度)における光拡散強度が、採光装置10の正面(0度)の方向に進行する光の強度の10%以下であることが好ましいと言える。
同様に、上記した4種類の光拡散層に対して色割れが確認できるかどうかの評価を行った。その結果、光拡散層(1)、光拡散層(2)、光拡散層(3)に関しては、色割れが消失し確認することができなくなったが、光拡散層(4)に関しては少し残っているようであった。この結果から、色割れの観点からは−5度方向の光拡散強度としておよそ0.1%の所に色割れが「確認できない」あるいは「確認できる」の境がありそうだということが分かった。本発明のさらに好適な範囲としては、床方向の極角5度(−5度)における光拡散強度が、採光装置10の正面(0度)の方向に進行する光の強度の0.1%以上であることが好ましいと言える。
以上の結果から、本実施形態のさらに好適な範囲としては、床方向の極角5度(−5度)における光拡散強度が、採光装置10の正面(0度)の方向に進行する光の強度の0.1%以上10%以下であることが好ましい。
次に、本実施形態における採光装置10の光学特性について、光拡散層3を採光層4の光入射側に配置した効果を中心に、一例をあげて具体的に述べる。
1.「光拡散層がZ方向(上下方向)への拡散成分を含むことに着目した場合」
ここでは、光拡散粒子を備えた粒子分散フィルム構造、疑似ストライプ構造の光拡散層に対して、太陽光の入射角度θinが30°である場合について考える。
図15は、入射光の入射角度θinが30°の場合における採光装置10を透過する光の光路を具体的に示す図である。
先ず、太陽光が採光層4に直接入射する場合、太陽は極めて高い点光源として考えることができ、単一の入射角度θinで採光層4に太陽光が入射することになる。
これに対して本実施形態の採光装置10では、太陽光は先ず光拡散層3に入射する。光拡散層3は、上述したように、光拡散層3に入射した光をY方向に特異的に拡散させて射出させることができるものである。光拡散層3において拡散される光の多くはY方向に大きく拡散されるが、Z方向(上下方向)にも僅かながら拡散される光が若干存在する。このとき、Z方向に拡散された光は、当初の単一の入射角度θinからZ方向に角度分布を持った入射角度θin’に変換される。
例えば、光拡散層3を通過した後に、入射角度θinに対して±5°の角度分布が付くとすれば、30°±5°の幅を持った拡散光が、採光層4へ入射する入射角度θin’となる。
図16は、本実施形態の採光装置の採光特性を示す図である。図中における横軸は採光装置に入射する外光の入射角度θinを示し、縦軸は採光装置から射出される光(主光線)の射出角度θoutを示す。θout1、θout2、θout3は、それぞれ採光層4を異なる光路で透過する透過光の入射角度と射出角度との関係を示す。
採光層4に入射する拡散光の入射角度θin’に幅が付与されれば、射出角度θoutにもその分の幅が付与されることになる。Z方向(上下方向)にも僅かに光を拡散する光拡散層3を採光層4の光入射側(屋外側)に配置することによって、多様な角度分布を有した射出光が得られる。入射角度θinに±5°の角度分布が付くのであれば、太陽の高度(入射角度θin)が11°から50°に及ぶより広い範囲の中で、射出光内に射出角度θoutが10°以下の低角射出成分(0°≦θout≦10°)が含まれることとなり、部屋の奥の方まで照らすことができる。
なお、採光装置10からの射出角度θoutが、何度以上が望ましいのかは、採光装置10の使用状態や形態において異なる。本実施形態の採光装置10は、図8に示したように、例えば、複層ガラス窓1002の上部に配置されるため、射出光が射出角度θout=0°の角度成分を含んでいてもよい。
また、色々な射出角度成分が混ざることで、太陽高度による採光状態の時間依存性や季節依存性が緩和され、より安定した明るい光環境が得られるようになる。これはZ方向(上下方向)に光を拡散する光拡散層3を採光層4の光入射側(屋外側)に配置した場合に得られる特有の効果である。
2.「光拡散層がY方向(採光部42の延在方向)への拡散成分を含むことに着目した場合」
図17は、光拡散層の光学特性(拡散特性)を示す図である。図18A及び図18Bは、採光層の採光部に拡散光が入射する様子を示す図であって、図18Aは斜視図、図18Bは平面図である。
図17に示すように、本実施形態における光拡散層3は、Y方向(窓ガラスの左右方向)へ特異的に光を拡散させる特性を有している。光拡散層3は、入射光の光軸に交差する方向に大きく光を拡散させて射出する。光拡散層3に入射した外光Lは、Z方向(上下方向)への入射角度は保ちつつ、その入射光軸に交差するY方向にさまざまな角度成分(Φα、Φβ)を持った拡散光L3に変換される。ここで、Φは、光拡散層3と垂直な水平面内での角度である。
拡散光L3は、入射光軸に交差するY方向へ±数度の角度分布を示す光であって、入射光軸に沿って直進する光も含まれる。入射光Lの光軸と拡散光L3とのなす角度を拡散角度Φとすると、採光層4に入射する拡散光L3の入射角度をΦinで表す。すなわち、Φは、光拡散層3と垂直な面内での角度である。
採光層4の採光部42に入射する角度成分が多様になれば、拡散光L3の入射角度Φinに応じて、採光部42におけるさまざまな異なる断面を有する部位を透過することになる。
例えば、図18A、図18Bに示すように、採光層4に対してある特定の方位から光が入射した場合にも、入射光線が採光部42の断面αを透過する以外に、断面βを透過するなど、その他さまざまな断面積を有する部位を透過することで、採光部42の延在方向へさまざまな射出角度Φoutで採光部42から射出する光が増える。つまり、拡散光L3における光線φαと光線φβとは異なる射出角度Φoutで採光層4から射出することになる。これにより、部屋の左右方向(採光部42の延在方向)へ広い範囲を照らすことができる。
したがって、部屋の左右方向に特異的に光を拡散する光拡散層3を採光層4よりも屋外側に配置することによって、射出角度Φoutに幅が付与されることになる。
また、部屋の左右方向(Y方向)へ色々な射出角度成分が混ざることで、太陽高度による採光状態の時間依存性や季節依存性が緩和され、より安定した明るい光環境が得られるようになる。これは、部屋の左右方向に特異的に光を拡散する光拡散層3を採光層4の光入射側(屋外側)に配置した場合に得られる特有の効果である。このように、拡散光を採光部42へ入射させることで、多様な断面形状の採光部42を数種類設けた様な機能を有することになる。
以上述べたように、本実施形態の採光装置10は、第1基板1と第2基板2との間に光拡散層3と採光層4とが備えられている。このため、主に太陽光を多く含む外光が採光装置10に入射すると、第1基板1(採光層4の光入射側)に配置された光拡散層3によってY方向へ拡散させた後に、採光層4において光を部屋1003の天井1003aへ向けて射出している。このため、射出光のY方向における輝度が略均一になる。
これにより、複層ガラス窓1002の正面における上方側からではなく斜め横方向から太陽光が差し込んでも、部屋1003(天井1003a)の一部分(隅)が特に明るくなるのではなく、中央部分を含む部屋1003(天井1003a)の左右方向全体が明るくなる。そのため、特に、太陽光の入射角度の変化に起因する輝度ムラが緩和されて、天井1003aを全体的に明るくすることができる。
また、本実施形態の採光装置10によれば、複層ガラス窓1002の採光装置10から入射した光が部屋1003の左右方向に拡がることによって、複層ガラス窓1002のサイズが小さくても部屋1003の端から端に亘る全体を明るくすることができる。
また、本実施形態は、採光装置10を通して部屋1003に入射した光Lを効率よく天井1003aへと向かわせることができる。本実施形態では、採光装置10を備えた複層ガラス窓1002を通して部屋1003に入射した光L’のうち、グレア領域Gに向かう光L2や床1003cに向かう光の輝度を低減しながら、天井1003aに向かう光の輝度を相対的に高めることが可能である。
よって、グレア光を抑制して部屋1003に居る人1004,1006に眩しさを感じさせることなく、屋外の自然光(太陽光)を十分に利用して部屋1003の明るい環境を確保することができる。また、太陽光の季節の変化に伴う入射角度の変化に関わらず、部屋1003の奥の方まで明るくすることができる。
以上述べたように、本実施形態では、複層ガラス構造の内部に採光層4だけでなく光拡散層3も備えたことにより、断熱特性を維持しつつ、太陽高度による影響を受けずにより安定した明るい光環境が得られる採光装置を提供することができる。
また、複層ガラスの内側に光拡散層3及び採光層4を配置することで、光拡散層3及び採光層4を保護できるとともに、清掃作業が容易になるという効果も得られる。これにより、それぞれの光特性を長期的に維持することができる。
なお、本実施形態における採光装置10は、複層ガラス窓1002の一部を構成するものに限定されず、複層ガラス窓1002の全体が採光装置10によって構成されていてもよい。また、採光層4及び光拡散層3は、第1基板1及び第2基板2の少なくとも一部に面する大きさを有していればよい。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態の採光装置について説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置20の基本構成は、上記第1実施形態と略同様であるが、UVカットフィルム7と複層構造とされた光拡散層3とを備えた点において異なる。
よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図1〜図9と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
図19は、第2実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置20は、図19に示すように、第1基板1に光拡散層(第1の光拡散層)3が設けられ、第2基板2に光拡散層(第2の光拡散層)301が設けられている。第2基板2側に設けられた光拡散層301は、第1基板1側に設けられている光拡散層3よりも弱い光拡散特性を示すものである。光拡散層301は、第2基板2の内面2aに設けられ、採光層4と第2基板2との間に配置されている。光拡散層301は、先に述べた、粒子分散フィルムによって形成することができる。
なお、光拡散層301の光散乱特性が異方性を有していてもよい。
本実施形態の採光装置20は、さらにUVカットフィルム(紫外線カット層)7を備えている。UVカットフィルム7は、屋外側に位置する第1基板1の内面1aに設けられ、第1基板1と光拡散層3との間に配置されている。
UVカットフィルム7は、紫外線を大幅にカットし、可視光線を透過させるフィルムである。
採光層4は、一種のプリズムシートであるため室内光を反射する。このため、室内に居る人が窓を見たときに反射光が目に入り、ぎらつきを感じてしまうことがある。これに対し、本実施形態の構成によれば、採光層4の光射出側(室内側)に配置された光拡散層301によって、室内側から見たときのぎらつきを抑えることができる。
また、本実施形態の採光装置20は、外光が多く当たる屋外側の第1基板1の内面1aにUVカットフィルム7を備えているので、紫外線による光拡散層3及び採光層4の劣化を抑えることができる。これにより、採光装置20をメンテナンスすることなく長期的に使用することができる。また、室内の家具や壁材等の日焼け(色褪せ)も抑えられる。
図20は、UVカット対策が施されたPETフィルムの光線透過率(破線で示すグラフ)と、UVカット対策が施されていないPETフィルムとにおける光線透過率(実線で示すグラフ)と、を示すグラフである。図中におけるグラフの横軸は波長(nm)を示し、縦軸は光線透過率(%)を示す。
本実施形態の採光装置20に用いるUVカットフィルム7としては、300nm〜380nmの間の波長の光を吸収するようなUV吸収材がPETフィルムに混入されていればよい。UV吸収材がPETフィルムに混入された結果、UVカットフィルムの透過スペクトルは図20の破線のグラフで示すような特性となる。
UV吸収材が混入されたPETフィルムを本実施形態におけるUVカットフィルム7として採用し、採光層4の光入射側であって光拡散層3よりも屋外側に配置することによって、光拡散層3及び採光層4の劣化(変色等)が抑えられ、長時間の使用に耐え得る採光装置20が実現される。
なお、UVカットフィルム7は、第1基板1の外面1bに設けられていてもよい。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態の採光装置について説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置30の基本構成は、上記第1実施形態と略同様であるが、第2基板2側に採光層4と光拡散層3とを配置した点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図1〜図9と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
図21は、第3実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置30は、図21に示すように、光拡散層3と採光層4とが第2基板2に設けられている。第2基板2上には、内面2aから順に光拡散層3と採光層4とが積層されている。本実施形態では、採光層4の光射出側に光拡散層3が配置された構成となっている。
次に、本実施形態における採光装置30の光学特性について述べる。
図22は、第3実施形態の採光装置の光学特性を示す図である。
ここでは、光拡散層3を採光層4の光射出側に配置した場合の効果について説明する。
図22に示すように、斜め上方から所定の入射角度θinで採光装置30に入射した光は、第1基板1を透過して中空断熱層6内を進み、単一の入射角度θinで採光層4に入射する。採光層4は、入射角度θinで入射した光を射出角度θoutで射出させる。採光層4に入射した光線は、シンプルな幾何光学(採光部42)によって射出角度が決定される。
光拡散層3は、採光層4から射出された光の射出角度θoutを保ちつつ、光の光軸を中心として光軸に交差するY方向(採光部42の延在方向)へ光を特異的に拡散させる。
したがって、予め光学シミュレーションで採光層4の光学特性(各採光部42の断面形状等)を設計しておくことにより、採光装置30から射出される射出角度θout、射出方向を精度よく再現することができる。採光層4の設計は、採光装置30に入射する光線の角度(太陽の高度)、採光装置30を設置した窓の状況や向き、部屋の広さなどを元に設計がなされる。
図23は、採光層における幾何光学をグラフ上に模式的に表した図である。図中において、横軸は採光装置に入射する光の入射角度θinを示し、縦軸は採光装置から射出される光の射出角度θoutを示している。図中におけるθout_1、θout_2、θout_3は、一つの採光部42内を異なる光路で透過するそれぞれの光の特性を示す。
図23に示すように、採光層4に入射した入射光の入射角度θinが30°であった場合、採光層4から射出される射出光には、射出角度θoutが4°の低角度成分の光と、射出角度θoutが20°の高角度成分の光と、が含まれる。
光拡散層3は、入射光(採光層4から射出された光)の上下方向における角度(射出角度θout)を保ちつつ、入射光線の光軸を中心にして当該光軸に交差するY方向へ光を拡散させる。
このように、採光層4の光射出側に光拡散層3を配置した場合にも、設計した通りの光環境が得られるようになる。予め、採光層4の光射出側に光拡散層3を設置した場合の効果を予測することが可能なため、建築物自体の照明設計に利用し易いという利点がある。
これは、採光層4よりも室内側に光拡散層3を配置した場合に得られる特有の効果である。
[第4実施形態]
次に、第4実施形態の採光装置について説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置40の基本構成は、上記第1実施形態と略同様であるが、第3基板8を備えた点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図1〜図9と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
図24は、第4実施形態における採光装置の構成を示す断面図である。
図25は、第4実施形態における光拡散層の構成を示す斜視図である。
本実施形態の採光装置40は、図24に示すように、第1基板1と第2基板2との間に第3基板8を備えて構成されている。第3基板8は、第1基板1および第2基板2から所定の間隔をおいて配置されており、ここでは、第2基板2に近い位置に配置されている。
採光層4は、採光部42側を第1基板1に向けた状態で、第3基板8の第1面8aにフィルム基材41側が接着されている。
光拡散層3は、第2基板2の内面2aに設けられている。光拡散層3は、不図示の接着材を用いて第2基板2に接着されて一体化されている。
光拡散層3は、図25に示すように、複数の凸レンズ部32を有するレンチキュラーレンズ構造体36と、レンチキュラーレンズ構造体36の表面であるレンズ面36aを平坦化する平坦化層37と、により構成されている。そして、平坦化層37側を第2基板2に向けた状態で貼り合わされている。
本実施形態におけるレンチキュラーレンズ構造体36のレンズ面36a(第2基板2に対向する面)は、凸レンズ部32の曲面によって平坦ではない。そのため、レンチキュラーレンズ構造体36上に、レンズ面36aの凹凸を埋めるようにして光透過性を有する平坦化樹脂材料を塗布・硬化させて平坦化層37を形成することにより、レンチキュラーレンズ構造体36の表面(レンズ面36a)上を平坦化している。
平坦化樹脂材料として、レンチキュラーレンズ構造体36とは異なる屈折率を有する材料を用いる。例えば、レンチキュラーレンズ構造体36の屈折率をn1とし、平坦化樹脂材料の屈折率をn3としたとき、屈折率n1>屈折率n3の関係を満たす材料であればよい。
このような光拡散層3は、屈折率n1の半円柱状の構造物(凸レンズ部32)が屈折率n3の透明媒体(平坦化層37)内に埋没するように形成されることになる。その結果、凸レンズ部32(屈折率n1)と平坦化層37(屈折率n3)との屈折率の差によって光が屈折される。このとき、半円柱構造である凸レンズ部32は特定方向を向いて形成されているため、凸レンズ部32の配列方向(Y方向)に特異的に光が拡散され、上下方向(Z方向)には殆ど拡散されない。
すなわち、本実施形態の光拡散層3は表面の形状によって光を屈折するのではない。そのため、フィルム表面としてはフラットな状態となっており、光拡散層3を第2基板2に接着しても同様の光拡散機能を示す。
図24に示すように、第1基板1と第3基板8とはこれらの周縁部分に設けられたシール部材501を介して互いに接着されており、第3基板8と第2基板2とはこれらの周縁部分に設けられたシール部材502を介して互いに接着されている。
本実施形態の採光装置40は、第1基板1と第3基板8とがシール部材501を介して貼り合わされてなる複合ガラス構造部44と、第2基板2上に光拡散層3とシール部材502とを備えた取付構造部45とを別々に作製し、複合ガラス構造部44に対して取付構造部45を後から取り付けるようにして構成することもできる。取付構造部45を取り付ける際、第2基板2が最表面(室内側)に配置されるように後付されるため、光拡散層3が採光装置40の最表面に露出することはない。
本実施形態に用いることが可能な光拡散層3としては、レンチキュラーレンズ構造の物以外に、疑似ストライプ構造の物や、光透過性樹脂層内に一方向に配列が揃うように屈折率が異なるファイバー状(もしくは楕円体状)の光拡散粒子が分散されているような物でも良い。このファイバー状の光拡散粒子が光散乱因子となって光透過性樹脂層に入射した光線を水平方向に特異的に拡散することができる。
なお、光拡散層3と第3基板8との間には中空断熱層6が存在しているが、光拡散層3のレンズ面36aが第3基板8の第2面8bに接触していても構わない。
本実施形態の採光装置30は、第1基板1と第2基板2との間に第3基板8を配置したトリプルガラス構造となっている。このため、第1基板1及び第2基板2により構成されるペアガラス構造よりも断熱性を向上することができる。
[第5実施形態]
次に、第5実施形態の採光装置について、図26を用いて説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置50の基本構成は、上記第4実施形態と略同様であるが、第2基板2側に光拡散層3と採光層4とを備えた点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図24と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
図26は、第5実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置50は、第1基板1、第3基板8、第2基板2を備えて構成され、第2基板2が採光層4と光拡散層3とを具備している。第2基板2上には内面2aから順に光拡散層3と採光層4とが積層されており、採光層4の光射出側に光拡散層3が存在している。
本実施形態の採光装置50は、第1基板1と第3基板8とがシール部材501を介して貼り合わされてなる複合ガラス構造部46と、第2基板2上に光拡散層3とシール部材502とを備えた取付構造部47とを別々に作製し、複合ガラス構造部46に対して取付構造部47を後から取り付けるようにして構成することもできる。取付構造部47を取り付ける際、第2基板2が最表面(室内側)に配置されるように後付されるため、光拡散層3及び採光層4が採光装置50の最表面に露出することはない。
本実施形態の構成によれば、一対の基板が単に貼り合わされた構成の複合ガラス構造部46として既存の複層ガラスを利用することができる。
[第6実施形態]
次に、第6実施形態の採光装置について、図27を用いて説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置60の基本構成は、上記第4、5実施形態と略同様であるが、第3基板8が光拡散層3と採光層4とを備えた点において異なる。よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図24と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
図27は、第6実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置60は、図27に示すように、第1基板1と、これに対向して配置された第2基板2と、第1基板1と第2基板2とを貼り合せるシール部材5と、第1基板1と第2基板2との間に配置された第3基板8、光拡散層3、採光層4とを備えて構成されている。
第3基板8、光拡散層3及び採光層4は、第1基板1と第2基板2とシール部材5とによって囲まれた空間内に配置されている。採光層4は、第3基板8の第1面8a(第1基板1に対向する面)に設けられている。採光層4は、採光部42を第1基板1側に向けた姿勢で設置される。光拡散層3は、第3基板8の第2面8b(第2基板2に対向する面)に設けられている。
第3基板8は、第1基板1及び第2基板2よりも平面視における大きさが一回り小さいガラス基板から成る。上述したように、第3基板8は、第1基板1と第2基板2との間の中空断熱層6内に配置され、第1基板1及び第2基板2からの距離は適宜設定される。
本実施形態においては、必ずしも、第3基板8がその両側に存在する中空断熱層6をそれぞれ独立するように設けられなくてもよいが、密閉性を保つように第3基板8を設けることによって、2つの中空断熱層6が独立分離した状態となり、より断熱性の高いトリプルガラス構造となる。
[第7実施形態]
次に、第7実施形態の採光装置について、図28を用いて説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置70の基本構成は、上記第1実施形態と略同様であるが、第3基板8が支持部材71を介して第2基板2に支持されている点において異なる。
よって、以下の説明では、構成の相違点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図1〜図9と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
図28は、第7実施形態の採光装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の採光装置70は、第1基板1及び第2基板2がシール部材5を介して貼り合わされることで形成された中空断熱層6内に、第3基板8が浮いた状態で支持されている。
第3基板8は、第1面8aに採光層4を備えるとともに第2面8bに光拡散層3を備えており、互いに一体化されている。第3基板8は、光拡散層3側に設けられた支持部材71を介して第2基板2の内面2aに固定されている。第3基板8は、第2基板2に対して間隔をおいた状態で支持されており、第3基板8と第2基板2との間には中空断熱層6の空気が存在する。また、第3基板8、光拡散層3、採光層4における各々の周縁部はいずれもシール部材5から離間しており、これらが空中に浮いた状態で第2基板2に支持固定されている。
本実施形態では、レンチキュラーレンズ構造体から成る光拡散層3を採用しており、第2基板2に対向する表面(レンズ面36a)に凸レンズ部32(不図示)の凹凸が表れた状態となっている。このため、光拡散層3の表面(レンズ面36a)を第2基板2の内面2aに対して直接接着することができない。そこで、本実施形態では、光拡散層3の表面(レンズ面36a)上にドット状、あるいはライン状に接着材を設けることで支持部材71を形成し、支持部材71を介して光拡散層3を第2基板2に貼り合わせている。
採光層4は、フィルム基材41側が第3基板8の第1面8aに貼り合わされているため、採光部42が第1基板1側に向いている。
また、本実施形態では、光拡散層3及び採光層4を備えた第3基板8が支持部材71を介して第2基板2側に支持された構成となっているが、例えば、図29A、図29Bに示すように、第1基板1側に第3基板8が支持された構成としてもよい。
図29Aでは、光拡散層3及び採光層4を備えた第3基板8が、採光層4側を第1基板1に対向させた状態で、採光層4上に設けられた支持部材71を介して第1基板1の内面1aに固定されている。
図29Bでは、光拡散層3及び採光層4を備えた第3基板8が、光拡散層3側を第1基板1に対向させた状態で、光拡散層3上に設けられた支持部材71を介して第1基板1の内面1aに支持固定されている。
なお、光拡散層3として、上述した、疑似ストライプ構造のものや、樹脂媒体内にファイバー状の光拡散粒子を分散させてなるものを用いてもよい。
[第8実施形態]
次に、本実施形態における第8実施形態について述べる。
図30は、採光装置80が設置された部屋モデルを示す模式図である。なお、採光装置80には、上述した各実施形態のうちのいずれかの採光装置が用いられる。
部屋モデル1000は、図30に示すように、床1003cから天井1003aにかけて壁一面を窓が占める構造になっている。採光装置80は、部屋1003の窓に設置される複層ガラス窓1002の一部を構成している。採光装置80は、複層ガラス窓1002の上部であって、床1003cからの高さが2mよりも高い位置に配置されている。現在のオフィスでは床から天井までの高さが、2.7m程度である場合が平均とされているので、天井から70cm程度の高さに採光装置80が配置されることになる。
屋外から採光装置80を通じて室内へ入射する光の大部分は、採光装置100の機能により、室内の天井方向へ屈折され、室内を照明する間接照明光となる。
複層ガラス窓1002は、単なるペアガラス構造体の上部に独立した採光装置を備えた構造であっても良いし、複層ガラス間の上部にのみ採光層4と光拡散層3とが貼合された構造であっても良い。
図31は、本実施例の部屋モデルにおける採光装置の作用を示す図である。
ここでは、複層ガラス窓1002のペアガラス構造体1008の部分にのみブラインド1007が設けられており、採光装置100側にはブラインド1007が設けられていない。
図31に示すように、複層ガラス窓1002の上部に設置された採光装置80によって、室内に差し込む外光を効率良く天井へ向けて屈折させることができる。そのため、複層ガラス窓1002の下部(ペアガラス構造体側)に設けられたブラインド1007が閉まっている状態でも、室内が暗くなることがない。この結果、昼間において室内で電球を点灯する必要がなくなり、日中に照明設備が消費する電力を削減することができる。
また、室内の床から2.0mより高い位置に設けられた採光装置80において採光された光の大部分は、採光層4において屈折、全反射されて室内の天井方向に向かう。したがって、採光装置80を透過した光が室内に居る人の視線に入ることは殆どないと言える。
光拡散特性を利用した採光構造を採用する場合、室内の居る人がグレアを感じるケースが多々あるが、上述した各実施形態における採光装置は、部屋の左右方向に特異的に光を拡散させる構成となっているため、室内に居る人が眩しさを感じることはない。
また、プライバシーの観点、遮光目的の観点から、窓ガラスにブラインド1007を設置することがある。しかしながら、窓一面を覆うようにブラインド1007を設けた場合、太陽光が室内に侵入するのを防止するためにブラインド1007を閉じると部屋全体が暗くなってしまい、日中であるにも関わらす結局は照明を点灯させなければならないことがある。
また、室内側から複層ガラス窓1002を見ると、採光装置80の部分においては不透明な「すり硝子調」になっているため屋外を視認することが困難である。
このような特性から、本実施例における採光装置80はプライバシーを確保する点において有用である。一方で室内の明るさは、室内に居る人の眼に直接入る外光をブラインド1007で遮光しつつ、採光装置80において外光を効率良く採光して室内の照明光を確保できる。
本実施例における採光装置80は、光拡散層3によって部屋の左右方向に光を拡散させる特性を有しているため、太陽高度による採光状態の時間依存性や季節依存性を緩和することができ、安定した光環境が得られる。このため、太陽高度に応じてブラインド1007の開閉状態を調整する必要もなくなるため手間が省ける。
また、採光装置80を窓全体に設けることで、ブラインド1007を設けることが好ましくない場合や、ブラインド1007の開閉動作を行うことが不便な場合にも有用となる。
また、外光が差し込みにくい窓に採光装置80を設置することで、より多くの光を採光して室内へ入射させることができるので、単なるペアガラス構造の窓ガラスよりも部屋を明るくすることができる。
なお、採光装置80の設置位置や、窓に対して採光装置がどの程度占める構成にするのかについては、部屋の用途に応じて自由に変更することができる。
[照明調光システム]
図32は、採光装置及び照明調光システムを備えた部屋モデル2000を示す図であって、図33のJ−J’線に沿う断面図である。
図33は、部屋モデル2000の天井を示す平面図である。
本発明において、外光が導入される部屋2003の天井2003aを構成する天井材は、高い光反射性を有していてもよい。図32及び図33に示すように、部屋2003の天井2003aには、光反射性を有する天井材として、光反射性天井材2003Aが設置されている。光反射性天井材2003Aは、窓2002に設置された採光装置2010からの外光を室内の奥の方に導入することを促進することを目的とするもので、窓際の天井2003aに設置されている。具体的には、天井2003aの所定の領域E(窓2002から約3mの領域)に設置されている。
この光反射性天井材2003Aは、先に述べたように、本発明の採光装置2010(上述したいずれかの実施形態の採光装置)が設置された窓2002を介して室内に導入された外光を室内の奥の方まで効率よく導く働きをする。採光装置2010から室内の天井2003aへ向けて導入された外光は、光反射性天井材2003Aで反射され、向きを変えて室内の奥に置かれた机2005の机上面2005aを照らすことになり、当該机上面2005aを明るくする効果を発揮する。
光反射性天井材2003Aは、拡散反射性であってもよいし、鏡面反射性であってもよいが、室内の奥に置かれた机2005の机上面2005aを明るくする効果と、室内に居る人とって不快なグレア光を抑える効果を両立するために、両者の特性が適度にミックスされたものが好ましい。
本発明の採光装置2010によって室内に導入された光の多くは、窓2002の付近の天井に向かうが、窓2002の近傍は光量が十分である場合が多い。そのため、上記のような光反射性天井材2003Aを併用することによって、窓付近の天井(領域E)に入射した光を、窓際に比べて光量の少ない室内の奥の方へ振り分けることができる。
光反射性天井材2003Aは、例えば、アルミニウムのような金属板に数十ミクロン程度の凹凸によるエンボス加工を施したり、同様の凹凸を形成した樹脂基板の表面にアルミのような金属薄膜を蒸着したりして作成することができる。あるいは、エンボス加工によって形成される凹凸がもっと大きな周期の曲面で形成されていてもよい。
さらに、光反射性天井材2003Aに形成するエンボス形状を適宜変えることによって、光の配光特性や室内における光の分布を制御することができる。例えば、室内の奥の方に延在するストライプ状にエンボス加工を施した場合は、光反射性天井材2003Aで反射した光が、窓2002の左右方向(凹凸の長手方向に交差する方向)に拡がる。部屋2003の窓2002の大きさや向きが限られているような場合は、このような性質を利用して、光反射性天井材2003Aによって光を水平方向へ拡散させるとともに、室内の奥の方向へ向けて反射させることができる。
本発明の採光装置2010は、部屋2003の照明調光システムの一部として用いられる。照明調光システムは、例えば、採光装置2010と、複数の室内照明装置2007と、窓に設置された日射調整装置2008と、これらの制御系と、天井2003aに設置された光反射性天井材2003Aと、を含む部屋全体の構成部材から構成される。
部屋2003の窓2002には、上部側に採光装置2010が設置され、下部側に日射調整装置2008が設置されている。ここでは、日射調整装置2008として、ブラインドが設置されているが、これに限らない。
部屋2003には、複数の室内照明装置2007が、窓2002の左右方向(Y方向)および室内の奥行き方向(X方向)に格子状に配置されている。これら複数の室内照明装置2007は、採光装置2010と併せて部屋2003の全体の照明システムを構成している。
図32及び図33に示すように、例えば、窓2002の左右方向(Y方向)の長さLが18m、部屋2003の奥行方向(X方向)の長さLが9mのオフィスの天井2003aを示す。ここでは、室内照明装置2007は、天井2003aの横方向(Y方向)及び奥行方向(X方向)に、それぞれ1.8mの間隔Pをおいて格子状に配置されている。
より具体的には、50個の室内照明装置2007が10行(Y方向)×5列(X方向)に配列されている。
室内照明装置2007は、室内照明器具2007aと、明るさ検出部2007bと、制御部2007cと、を備え、室内照明器具2007aに明るさ検出部2007b及び制御部2007cが一体化されて構成されたものである。
室内照明装置2007は、室内照明器具2007a及び明るさ検出部2007bをそれぞれ複数ずつ備えていてもよい。但し、明るさ検出部2007bは、各室内照明器具2007aに対して1個ずつ設けられる。明るさ検出部2007bは、室内照明器具2007aが照明する被照射面の反射光を受光して、被照射面の照度を検出する。ここでは、明るさ検出部200bによって、室内に置かれた机2005の机上面2005aの照度を検出する。
各室内照明装置2007に1個ずつ設けられた制御部2007cは、互いに接続されている。各室内照明装置2007は、互いに接続された制御部2007cにより、各々の明るさ検出部2007bが検出する机上面2005aの照度が一定の目標照度L0(例えば、平均照度:750lx)になるように、それぞれの室内照明器具2007aのLEDランプの光出力を調整するフィードバック制御を行っている。
図34は、採光装置によって室内に採光された光(自然光)の照度と、室内照明装置による照度(照明調光システム)との関係を示すグラフである。
図34に示すように、採光装置2010により採光された光に起因する机上面照度は、窓近傍ほど明るく、窓から遠くなるに従ってその効果は小さくなる。本発明の採光装置2010を適用した部屋では、昼間において窓からの自然採光によりこのような部屋奥方向への照度分布が生じる。そこで、本発明の採光装置2010は、室内の照度分布を補償する室内照明装置2007と併用して用いられる。室内天井に設置された室内照明装置2007は、それぞれの装置の下の平均照度を明るさ検出部2007bによって検出し、部屋全体の机上面照度が一定の目標照度L0になるように調光制御されて点灯する。従って、窓近傍に設置されているS1列、S2列はほとんど点灯せず、S3列、S4列、S5列と部屋奥方向に向かうに従って出力を上げながら点灯される。結果として、部屋の机上面は自然採光による照度と室内照明装置2007による照明の合計で照らされ、部屋全体に渡って執務をする上で十分とされる机上面照度である750lx(「JIS Z9110 照明総則」の執務室における推奨維持照度)を実現することができる。
以上述べたように、採光装置2010と照明調光システム(室内照明装置2007)とを併用することにより、室内の奥の方まで光を届けることが可能となり、室内の明るさをさらに向上させることができるとともに部屋全体に渡って執務をする上で十分とされる机上面照度を確保することができる。したがって、季節や天気による影響を受けずにより一層安定した明るい光環境が得られる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
例えば、採光層4、光拡散層3、第3基板8等の配置場所は適宜変更してもよい。
本発明の一態様は、断熱特性を維持しつつ、太陽高度による影響を受けずにより安定した明るい光環境を得ることが必要な採光装置などに適用することができる。
第1基板…1、第2基板…2、第3基板…8、3…光拡散層(第1の光拡散層)、301…光拡散層(第2の光拡散層)、3A,42A…第1辺、3a,36a…表面、4…採光層、7…UVカットフィルム(紫外線カット層)、8a…第1面,8b…第2面、L…外光、L1…拡散光、10,11,20,30,40,50,60,70,100,1001…採光装置、31a,41a…一面、32…凸レンズ(凸部)、33…凸部、34…光透過性樹脂層(光透過性樹脂)、35…光拡散粒子、36…レンチキュラーレンズ構造体、37…平坦化層、42…採光部、42c…界面(空気界面)、42c…空気界面、43…空隙部、71…支持部材、n1,n3…屈折率

Claims (13)

  1. 光透過性を有し外光が入射する第1基板と、
    光透過性を有し前記第1基板に対向配置される第2基板と、
    光透過性を有し、前記第1基板と前記第2基板との間に配置され、前記第1基板から入射した光を前記第2基板側に拡散して射出する光拡散層と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に配置され、前記光拡散層に対向する一面に光透過性を有する複数の採光部と前記複数の採光部の間に設けられた空隙部とを有してなる採光層と、を少なくとも備え、
    前記複数の採光部は、多角柱状構造体からなり、長手方向に直交する断面形状が複数の頂点を有するとともに全ての内角が180°未満の多角形とされ、当該多角形が、前記第2基板の前記一面に対向する第1面と、前記第1面の両端にあたる頂点である第1頂点及び第2頂点と、前記第1面上に位置しない第3頂点を含む複数の頂点とを有し、
    前記光拡散層は、前記長手方向に直行する方向に波打ちながら延び、前記長手方向に互いに平行に配置された複数の凸部により形成される疑似ストライプ構造を有し、前記疑似ストライプ構造により、光拡散特性に異方性を有しており、前記第2基板側に射出する光を前記複数の採光部における各々の延在方向である前記長手方向に強く拡散させるとともに、前記光拡散層に入射する光の方向に対して前記長手方向に直交する方向に半値全幅5度以内の弱い光拡散性を示す採光装置。
  2. 前記光拡散層は、前記採光層の光入射側に配置されている請求項1記載の採光装置。
  3. 前記第1基板の前記第2基板に対向する面に前記光拡散層が設けられ、
    前記第2基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層が設けられている請求項に記載の採光装置。
  4. 前記光拡散層が第1の光拡散層とし、前記第1の光拡散層よりも弱い光拡散特性を示す第2の光拡散層を備え、
    前記第2の光拡散層が前記第2基板と前記採光層との間に配置されている請求項に記載の採光装置。
  5. 前記光拡散層は、前記採光層の光射出側に配置されている請求項1記載の採光装置。
  6. 前記第2基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層及び前記光拡散層が設けられている請求項に記載の採光装置。
  7. 前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第3基板を備えている請求項1から6のいずれか1項に記載の採光装置。
  8. 前記第3基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層が設けられ、
    前記第2基板の前記第3基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている請求項に記載の採光装置。
  9. 前記第2基板の前記第3基板に対向する面に、前記光拡散層と前記採光層とが積層されている請求項に記載の採光装置。
  10. 前記第3基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層が設けられ、
    前記第3基板の前記第2基板に対向する面に前記光拡散層が設けられている請求項に記載の採光装置。
  11. 前記第3基板の前記第1基板に対向する面に前記採光層を有し、
    前記第3基板の前記第2基板に対向する面に前記光拡散層を有し、
    前記第3基板は、前記光拡散層側に設けられた支持部材を介して、前記第1基板及び前記第2基板のいずれか一方に対して間隔をおいて支持されている請求項に記載の採光装置。
  12. 前記疑似ストライプ構造の表面を平坦化する平坦化層を有し、
    前記平坦化層は、前記疑似ストライプ構造とは屈折率が異なる材料からなる請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の採光装置。
  13. 前記第1基板に紫外線カット層が設けられている請求項1から12のいずれか一項に記載の採光装置。
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