JPH05509180A - 装飾用ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 装飾用ガラス 本発明は光屈折ガラス、特にガラスに近接している面に芸術的な光パターンを形 成するように入射光を屈折させるように設計された装飾用ガラスのシートに係わ る。

発明の背景 住宅やその他の構造物における装飾用ガラスの使用は公知である。このような装 飾用ガラスとしては、複数の着色された透明なガラス片を芸術的なパターンに配 列したステンドグラスまたは鉛ガラス窓がある。場合によっては１つまたは２つ 以上のガラス片の周縁を面取り加工することもある。

ある光の条件下では、ステンドグラスの窓の個々のガラス片の面取り部分と交差 する光線は、窓の近くの面、例えば壁の部分に、光パターンを形成するように屈 折させられる。ここで「光パターン」とは、光屈折装置等によっである面の上に 形成される可視パターンを意味している。そのようなパターンはある場合には、 それらが投影される面よりも暗くなるかも知れない。またある場合には、そのよ うなパターンが非常に眩しくなるかも知れない。ある条件下では、ステンドグラ スの窓の個々のガラス片により形成される光パターンには、可視カラースペクト ルの全であるいは一部が含まれる。ステンドグラスの窓により形成される光パタ ーンでは、明確なパターンは形成されず、また時には、光の部分が相互に分離し て形成されることが典型的である。このように公知のステンドグラス窓により形 成される光パターンの全体的効果は、概して乱雑であり、また認識できるような 明確な形やパターンが形成されないということである。

ガラスや他の透明な素材シートは窓に使用するのと同様に、その上に入射した光 を拡散させたり、またはそれがなければ反射する入射光を屈折透過させるために 、他の人工の照明装置と併用したりしている。例えば、Ｕ、　Ｓ、特許５９５． ２７３号、第１、２７７、０６５号、第１．６６９．６６３号は、ガラスの外面 に入射する光線を屈折させ、拡散光として透過させるように設計された、光屈折 板ガラスを示している。そのようなガラスは、ガラスの片面に、規則的な幾何学 模様に配置された複数の凹面や凸面で構成されている。さらに、ＵＳ、特許第５ ９５．２７３号に示された板ガラスは、光が通常のプリズムにより屈折させられ る時見られるような、眩しい結果を生じることなしに、そのような拡散を可能に するように設計されたものである。Ｕ、　Ｓ、特許第２．８５９．３３４号は、 蛍光照明装置により発せられる光を拡散するように設計された透明なルーバー（ 羽根）を開示している。ルーバーの１つの具体例は、直立した壁により取り囲ま れた一連の四角錐形の突出部が、規則的な幾何学模様に配置されているものであ る。その蛍光照明装置から発生する光を十分に拡散させるため個々の突出部を１ 辺が約０．３７５インチ（約９．５ｍｍ）の四角形に形成している。その素材シ ートの１つの側から見るとき、物体が歪んで見えるように、１つの面への入射光 を屈折させる目的で、波型の透明シート材を用いることも、Ｕ、Ｓ、特許第１． 　Ｈ５，４４５号から公知である。

従って、光が素材と交差するとき拡散されるように光を屈折させる公知のステン ドグラス窓や透明シート材は、窓やシートの近くの面に１つ１つが認識できる形 に配置された、幾何学模様からなる芸術的光パターンを生成するようには設計さ れてはいない。

発明の目的と要約 本発明の１つの目的は、ガラスに近い壁の面に、規則的な幾何学模様を形成する 光パターンを作るように、入射光を屈折させる装飾用ガラス板を提供することで ある。

本考案のもう１つの目的は、ガラスに隣接した位置の壁に、規則的な幾何学的順 序に配置された複数の色のパターンを作るように、入射光を屈折させるための装 飾用ガラス板を提供することである。

これらとその他の目的は、滑らかな外面と、反対側の刻まれた面から成る装飾用 ガラス板により達成される。後者は、規則的な幾何学順序に配置された複数の突 出部を含んでいる。

その各部分は複数の平らな切子面からなっている。シートの滑らかな面の反対側 にある切子面のサイズと形は、その表面の傾斜角と同様に、ガラスから離れた近 くの壁などの表面に、ガラスを通過する入射光が、そのまわりの大気との境界面 で屈折し、規則的な順に配置された複数の幾何図形光パターンを形成されるよう に、選択される。入射光がある強度レベルと傾斜角をもって、ガラスの外表面と 交差するとき、幾何学的な光パターンは、可視カラースペクトルの一部または全 部図１は本発明の装飾用ガラスシートの切子面側を示す斜視図である。

図２は図１に示したガラスシートの切子面側を示す平面図である。

図３は図１に示したガラスシートの切子面側とは反対側の平滑側を示す平面図で ある。

図４は図１に示した装飾用ガラスシートの端面図である。

図５は特定の照明条件下で本発明の装飾用ガラスシートを透過してガラスシート に近接する面に投影される幾何図形的光パターンを理想化して示す側面図である 。

発明の詳細な説明 図１〜図４にはガラスシートに近接している面に複数の幾何図形的な光と色のパ ターンを形成する本発明の装飾用ガラスシート１０を示した。ガラスシート１０ は平滑面１２及び反対側の切子形成面１４から成る。多（の場合、ガラスシート １０は住宅などの建造物における外壁窓に取り付けられるが、内壁の窓にガラス シート１０をはめ込みたい場合もある。

ガラスシート１０は垂直な態様で取付けられることが多い。

ただし、例えば屋根の天窓に取付ける場合のように外面１２が垂直平面に対して 傾斜した位置を占めるようにガラスシート１０を取付けたい場合もある。所期の 光パターンが投影される投影面を得るためには、ガラスシート１０が取付けられ る窓が例えば壁面のような面に近い、即ち、５乃至２０フイート（約１．５〜６ ｍ）の距離になければならない。理想としては、この投影面は淡色であって、し かもガラスシート１０の面１２と平行で、かつ平滑でなければならない。好まし くは面１２が外側、即ち、入射光と向き合う側に来るようにガラスシート１０を 取付ける。

装飾用ガラスシート１０はガラス板全体にわたって屈折率が極めて均一なガラス シートであることが好ましい。さらにまたガラスシート１０は比較的高い屈折率 、例えば、１．５０乃至１．７０の屈折率を有することが好ましい。なお、ガラ スシート１０の製造原料として光学用鉛ガラスまたは光学用つｔ−ターホワイト クラウンガラスを使用しても満足できる成果が得られるであろう。しかし、ガラ スシート１０によって形成される光パターンが予想通りのパターンでなくてもよ いか、あるいは光パターンが色を含まなくてもよいなら、１．４５というような 低い屈折率を有するガラスシート、例えば、通常の光学ガラスや磨き板ガラスで 形成することも可能である。光学ガラス製のシート１０を使用した場合はど鮮明 な光パターンは得られないがポリカーボネートのような合成ポリマーを原料とし てシート１０を形成することもできる。シート１０を合成ポリマーから形成した 場合、合成ポリマーが光と反応してシートが時間の経過につれて曇って来ること が多い。ガラスを原料とする場合には公知のフライス盤または研削盤を利用して シート１０を製造することができる。合成ポリマーを使用してシート１０を製造 するには公知の成形方法を利用すればよい。

後述するように、所期の光と色のパターンを得るには、シート１０の厚さが最も 厚い部分、即ち、平滑面１２から最も遠い距離に位置する切子形成面１４の部分 において少なくとも０．２５インチ（６，３５ｍ＋＋＋）であることが好ましい 。ただし、光と色のパターンが最適でなくてもよいなら、最も厚い部分における シート１０の厚さが０．２５インチ（６，３５ｍｍ）よりやや薄くてもよい。シ ート１０の厚さは最も厚い部分において０．２５インチ（６，３５ｍｍ）よりは るかに厚く、例えば１インチ（２５，４ｍｍ）以上であってもよいが、厚さの上 限はシート１０の原料ガラスのコスト及び重量によって制限される。シート１０ に十分な剛性と構造的一体性を持たせるためには、シートの最も薄い部分が十分 な厚さを具えねばならない。例えば、シート１０が光学ガラス製なら、最も薄い 部分が少なくとも０．１７５インチ（約４　ｍｍ　）の厚さを具えねばならない 。

切子形成面１４は複数の切子面１６によって画定され、各切子面１６は幾つかの 他の切子面と連携して突出部１７を形成する。例えば、突出部１７ａは切子面１ ６ａ、１６ｂ。

１６ｃ及び１６ｄを含む（図１参照）。突出部１７は規則的な幾何図形順序でシ ート１０の全面に配置されることが好ましいが、場合によってはシート１０の全 面にアットランダムに突出部１７を配置する方が望ましいこともある。後述する ように、切子面１６のサイズ、形状及び傾斜角度に応じて突出部１７の具体的な サイズ及び形状も変化する。

各切子面１６は平坦であり、詳しくは後述するように入射光が屈折する界面を画 定する。平面図で見て（図１及び図２参照）切子面１６は三角形であることが好 ましいが、その他の多角形を採用することもできる。切子面１６が三角形である 場合、切子面によって画定される三角形は正三角形でも二等辺三角形でもその他 の三角形でもよい。詳しくは後述するように、切子面１６の辺の数、相対的長さ 、及び角度関係はガラス１０によって形成したい光パターンに応じて異なる。

切子面の底縁、例えば、図２に示す三角形切子面１６の底縁２２は図２に示すよ うにシート１０の縁に対して垂直または平行、あるいは（図示しない）側縁と直 交する。

芸術的に満足のいく光パターンにするには、各切子面１６の表面積が、素材と交 差する光を拡散させるように考案された公知透明板の切子面の表面積部分よりも 十分に大きくなければならない。つまり、切子面１６はそれぞれ、少なくとも０ ．４５平方インチ（約２．９ｃＸＩりの平らな境界表面積を有することが望まし い。理想的には、各切子面１６の表面積は１．７５平方インチ（約１１．２９ａ ｌｆ）から４平方インチ（約２５．８ｃｄ）の間であることが好ましいが、シー ト１０が比較的に厚い、例えば１インチ（２５，４ｍｍ）以上の厚さのガラス板 である場合などは、上記の範囲以上の表面積であってもよい。本発明の典型的実 施例では切子面１６は正三角形状であって、各辺はれは図において１７の突出部 の辺の長さは２．８７５インチ（約７３■）である。

図１から図４に示されるシート１０の実施例において、ガラス板はその最も薄い 部分、例えば各切子面１６の底縁２２において約０．１９４インチ（約４．９ｍ ）の厚みがあり、角錐突出部１７の頂点から平滑面１２までの距離は平滑面１２ と直交する方向に測定して０Ｊ０６インチ（約７．８ｍｍ）である。１つの角錐 突出部１７の切子面１６の底縁２２は隣接する角錐形の底面縁部と連続するか、 またはシート１０の縁に連続する場合もあり、切子面の底縁はシート１ｏの側縁 に平行または垂直である。

さて、図１から図５に示すように、ガラス板によって形成される特定の光と色の パターンは、突出部１７の数と配置、突出部の切子面１６の大きさ、形状、数、 そして傾斜角１、さらにシート１０の面１２に入射する光の強度と角度関係に大 きく左右される。しかしながら、図１から図４に例示し、上述した装飾用シート １０を直立壁から１０フイート離れた位置に、南から太陽光が当たるように取付 けられた外壁窓に垂直に取付けると、図５示されているのと同様の光パターン４ ０が日中の時間帯に壁に作り出される。光パターン４ｏは、強い目の眩むような 輝きを持った、すぐに目につく多数の三角形４２から成っている。三角形４２は 、４個ずつ列４４に配置される。三角形４２の列４４は、４列に上下に並んで合 計４６個となるよう配置される。光パターン４つは４集団の４６個からなり、そ れらは互に直交して隣接するように並んでいる。つまり、十分−な光の条件下で は、光パターン４０は６４個の不連続な三角形４２を含み、その１つ１つがシー ト１０の切子面１６と対応する。三角形４２の大きさは、平滑面１２と交差する 光の強度及び傾斜角度に応じて変化する。

しかしながら、ある１組の光の条件下では三角形４２は各辺５インチの正三角形 状を呈する。

入射光、即ち、平滑面１２と交差する光の強度と入射角度に応じて、切子面１６ は、１つの、またはそれ以上の三角形４２がその周辺に、数色または金色の可視 スペクトルの配色を含むように、入射光を分光する。最適条件下では、全てのカ ラースペクトルが各三角形を呈し、スペクトルの片方の地色である赤が、三角形 ４２の底辺４８に近く、スペクトルのもう一方の地色である紫が、三角形４２の 頂点５０に近（、そしてこれら２色の中間にある色は、その間に位置する。最適 条件より低い条件下では、カラースペクトルの一部のみが三角形４２を呈するか または如何なる色も現われない。

入射光の強度及び入射角が変化するにつれて、１つまたはそれ以上の三角形４２ 、三角形４２の並んだ列４４、または列４４の集団４６が見えなくなる。更に列 ４４は、入射光の強度及び入射角に応じて、互に近づいたり離れたりと放射状に 動く。また更に、明確に識別される形４２の大きさは、入射光の強度及び入射角 の変化に応じて変化する。

光パターン４０は、公知の光学原理に従って、シート１０によって作り出される 。つまり臨界角度以下で、平滑面１２と交差する光は、シー）１０と外界との境 界面で屈折し、切子面形成面１４に向かってシート１０を透過する。当業者には 明らかなように、シート１０での臨界角度は、ガラス板と外気との屈折率に応じ て変化する。平滑面１４の切子面１６と臨界角度以下で交差するようにシート１ ０を透過した光線は、平らな境界面を形作っている切子面で屈折し、シート１０ を占て壁またはガラス板近くの他の表面へ伝達される。臨界角度以上で境界表面 である切子面１６と交差する光線は、反射してシート１０へと戻り、最終的には シート１０をでるように面１２または１４で屈折するか、もしくはガラス板を縁 どっている枠によって吸収される。

シート１０は、面１２と交差する光、即ち、多くの場合すべてのカラースペクト ルを含んでいる光を、入射光線の波長に応じて別々の色へと分光する。このよう な分光は上述の屈折の結果として起こり、切子面１６の大きさと傾斜角θ、及び 面１２と交差する光の強度及び入射光θに応じた範囲で起こる。

入射光を拡散させるように、多数の面積の小さな切子面（例えば表面積が０．４ ５平方インチ（約２．９ａｉ）以下の切子面）から成る透明板に比べて、本発明 のシート１０の重要な利点は、ガラス板１０により形成される光パターンが目の 眩むような輝きを有し、直ちに識別可能で比較的大きなはっきり区別できるもの だという点である。一方で、公知の透明素材で形成される光パターンは、一般的 に一様に拡散された光の様相を呈するか、または識別可能な幾何学形状を欠き、 美学的に好ましくない「うるさい」様相を呈する不連続光点から成る。

本発明の範囲内で、シート１０に様々の変更が可能であり、従って、上述内容及 び添付の図は限定的ではなく例証的に解釈されたい。

咋・２・ ／θ 要　約　嘗 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．平滑な第１面及び前記第１面とは反対側の第２面から成り、前記第２面が複 数の切子面から成り、各切子面が（ａ）前記第１面に対して１°乃至２０°の角 度で傾斜し、（ｂ）少なくとも０．４５平方インチ（約２．９ｃｍ２）の表面積 を有する ことを特徴とする光透過ガラスシート。 ２．請求項１記載のガラスシートにおいて、前記シートの屈折率が１．４５乃至 １．７であることを特徴とするガラスシート。 ３．請求項２記載のガラスシートにおいて、前記シートの最も薄い部分における 厚さが少なくとも０．１７５インチ（約４ｍｍ）であることを特徴とするガラス シート。 ４．請求項１記載のガラスシートにおいて、前記切子面のそれぞれが三角形を呈 し、２つの側辺、底辺及び頂点から成ることを特徴とするガラスシート。 ５．請求項４記載のガラスシートにおいて、前記複数の切子面のそれぞれが他の ３つの切子面と連携して突出部を形成することと、前記切子面のそれぞれを、前 記突出部のそれぞれが四角錐形状を呈するようにサイズ、形状及び配列設定した ことを特徴とするガラスシート。 ６．請求項５記載のガラスシートにおいて、前記突出部を規則的な幾何図形パタ ーンに配列したことを特徴とするガラスシート。 ７．請求項４記載のガラスシートにおいて、前記シートが４つの側縁を含み、前 記切子面の前記底辺が前記側縁と平行または垂直であることを特徴とするガラス シート。 ８．請求項４記載のガラスシートにおいて、前記シートが４つの側縁を含み、前 記切子面の前記底辺が前記側縁に対して横断方向であることを特徴とするガラス シート。 ９．請求項１記載のガラスシートにおいて、前記シートが光学鉛ガラス製である ことを特徴とするガラスシート。 １０．請求項１記載のガラスシートにおいて、前記シートが光学ウォーターホワ イトクラウンガラス製であることを特徴とするガラスシート。 １１．請求項４記載のガラスシートにおいて、前記切子面のそれぞれが正三角形 を呈することを特徴とするガラスシート。 １２．請求項４記載のガラスシートにおいて、前記切子面のそれぞれが二等辺三 角形を呈することを特徴とするガラスシート。 １３．請求項１１記載のガラスシートにおいて、それぞれの前記切子面の前記側 辺及び底辺の長さが約２乃至３インチ（約５１〜７６ｍｍ）であり、前記切子面 のそれぞれが前記第１面に対して約１２°乃至１６°で傾斜していることを特徴 とするガラスシート。 １４．近傍に位置する面に芸術的パターンを形成するように入射光を屈折させる 装飾用ガラスシートにおいて、前記ガラスシートが 第１面と、 前記第１面とは反対側に位置する第２面とから成り、前記第２面が前記第１面か ら、前記シートを透過した光を、前記第２面とその臨界角度以下の角度で交差す るように屈折させる屈折手段を含み、前記屈折手段によって屈折させられた前記 光が前記シートの近くに位置する面上に複数の明確な幾何学図形から成るパター ンを形成することを特徴とする装飾用ガラスシート。 １５．請求項１４記載のシートにおいて、前記屈折手段が、前記臨界角度以下の 角度で前記第２面と交差する前記光を、前記幾何図形の１つまたは２つ以上が可 視光カラースペクトルの少なくとも一部を含むように分光することを特徴とする シート。 １６．請求項１４記載のシートにおいて、前記屈折手段が、それぞれが前記第１ 面に対して所定角度で傾斜している複数の平坦な切子面から成ることを特徴とす るシート。 １７．請求項１６記載のシートにおいて、前記第１面と交差する光が適当な強さ を有すると共に前記第１面と適当な角度関係を有する場合に前記パターンがそれ ぞれの切子面に対応して１つずつの不連続な幾何図形を含むように前記屈折手段 が前記パターンを形成することをも特徴とするシート。 １８．請求項１６記載のシートにおいて、それぞれの前記切子面が前記第１面に 対して１°乃至２０°の角度で傾斜していることを特徴とするシート。 １９．請求項１４記載のシートにおいて、前記屈折手段が、前記複数の幾何図形 が規則的な幾何的パターンで配列されるように前記パターンを形成することを特 徴とするシート。 ２０．請求項１４記載のシートにおいて、前記屈折手段が、前記幾何図形が三角 形を呈するように前記パターンを形成することを特徴とするシート。