JPWO2016063977A1 - 採光装置 - Google Patents

Abstract

本発明の採光装置は、互いに対向する第１面と第２面とを有し、第１面から採り入れた光を第２面から所定の角度分布で射出させる採光シート（１３）と、採光シート（１３）の第１面側に入射する可視光の一部を反射する可視光反射シート（１５）と、を備える。

Description

本発明は、採光装置に関する。
本願は、２０１４年１０月２４日に、日本に出願された特願２０１４−２１７２６１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

建築物の窓等を通して太陽光を室内に採り込むための採光パネルが特許文献１に提案されている。この採光パネルは、パネルと、パネルの一方の面に形成された基材層と、断面が台形状の複数の単位プリズムと、複数の単位プリズムを覆う保護層と、を備えている。
太陽光は、基材層、単位プリズム、保護層を順次透過して室内に採り込まれる。

特開２０１３−１５６５５４号公報

採光装置は窓辺に設置されるため、建築物を外から見る人にとっては外装の一つの要素となる。例えば建築物の外観が全体的に明るく見えると、建築物の高級感が増すといった利点がある。ところが、高い採光性能を有する採光装置は、外光を効率良く室内に導入するが故に、室内に明るさをもたらす一方、建築物を外から見たときには設置箇所を暗く見せる作用を持つ。そのため、建築物の高級感が感じられなくなる、装置の外観として表情に乏しくなる、他の明るい外装部分との調和が取れず、建築物を外から見る人が違和感を持つ、などの問題がある。

本発明の一つの態様は、設置箇所を明るく見せることができる採光装置である。

本発明の一つの態様の採光装置は、互いに対向する第１面と第２面とを有し、前記第１面から採り入れた光を前記第２面から所定の角度分布で射出させる採光部材と、前記採光部材の前記第１面側から入射する可視光の一部を反射する反射部材と、を備えた。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材は、前記採光部材の前記第１面側の面内の少なくとも一部に設けられていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材は、前記可視光を透過する機能をさらに有していてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材の反射率は、面内の一方向において周期的に変化していてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記採光部材は、第１基材と、前記第１基材の第１面において一方向に配列された複数の採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、を備え、前記前記反射部材の反射率が周期的に変化する方向と、前記複数の採光部の配列方向と、が略一致していてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材は、前記可視光を反射する反射部と、前記可視光を透過させる透過部と、を有していてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材は、可視光透過性基材と、前記可視光透過性基材の一面に設けられた複数の反射部と、を備えていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記複数の反射部は、前記可視光透過性基材の一面側に印刷された反射性インクで構成されていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材は、可視光反射性基材と、前記可視光反射性基材に設けられた複数の透過部と、を備えていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記複数の透過部は、前記可視光反射性基材に設けられた複数の貫通孔で構成されていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材は、前記可視光の一部を反射し、前記可視光の一部を透過する半透過部材で構成されていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置において、前記反射部材は、前記採光部材の前記第１面に接して設けられていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置は、前記採光部材と前記反射部材とを収納するフレームをさらに備えていてもよい。

本発明の一つの態様の採光装置は、前記採光部材の前記第２面側に設けられ、前記第２面から射出された光を拡散させる光拡散部材をさらに備えていてもよい。

本発明の一つの態様によれば、設置箇所を明るく見せることができる採光装置を実現できる。

第１実施形態の採光装置を設置した窓の外観を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 採光装置の断面図である。 採光シートの斜視図である。 可視光反射シートの斜視図である。 図１の符号Ｆの部分拡大図である。 （Ａ）〜（Ｃ）採光装置の製造方法を、順を追って示す斜視図である。 採光装置の作用を説明するための図である。 採光装置の効果を示すための写真である。 第２実施形態の採光装置を設置した窓の断面図である。 第３実施形態の採光装置の断面図である。 第４実施形態の採光装置の断面図である。 実施例１の可視光反射シートの平面図である。 可視光反射シートにおける場所毎の印刷部の面積占有率を示す図である。 可視光反射シートの全光線透過率の測定方法を示す図である。 可視光反射シートの全光線反射率の測定方法を示す図である。 可視光反射シートにおける極角と透過光の強度比との関係を示すグラフである。 図１７の透過光強度の測定方法を示す図である。 第５実施形態の採光装置を設置した窓の外観を示す正面図である。 図１９のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 可視光反射シートの平面図である。 可視光反射シートの作用を説明するための図である。 採光装置の効果を示すための写真である。 可視光反射シートにおける分光反射率を示す図である。 （Ａ）〜（Ｄ）可視光反射シートの製造方法を、順を追って示す平面図である。 可視光反射シートの他の例を示す平面図である。 可視光反射シートのさらに他の例を示す平面図である。 第６実施形態の採光装置の断面図である。 可視光反射シートの平面図である。 第７実施形態の採光装置の断面図である。 採光装置およ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、図３２のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。 部屋モデルの天井を示す平面図である。 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。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図９を用いて説明する。
本実施形態の採光装置は、例えばオフィスビルの窓の一部に設置して太陽光を室内に採り入れるものである。
図１は、第１実施形態の採光装置を設置した窓の外観を示す正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

図１および図２に示すように、窓１の上部に採光装置２が設置され、窓１の下部にはブラインド３が設置されている。一般的なオフィスを想定して床から天井までの窓１の高さが例えば２７０ｃｍであったとすると、天井から約７０ｃｍの範囲に採光装置２が設置され、採光装置２の下方の約２００ｃｍの範囲にブラインド３が設置されている。ブラインド３の上部はブラインドボックス４に収納されている。ブラインド３は、複数のスラット５と、複数のスラット５を互いに連結するラダーコード６と、を備える。スラット５の幅は例えば２５ｍｍ程度である。本例では、窓１は、複層ガラス７（２枚のガラス７Ａ，７Ｂ）により構成されている。採光装置２、ブラインド３、および窓１を正面から見た形状は矩形である。図２では、採光装置２の詳細な構成の図示を省略している。

図３は、採光装置２の断面図である。
図３に示すように、本実施形態の採光装置２は、互いに対向する第１面と第２面とを有し、第１面から採り入れた光を第２面から所定の角度分布で射出させる採光シート１３と、採光シート１３の第１面１３ａ側に入射する可視光の一部を反射する可視光反射シート１５と、を備えている。具体的には、本実施形態の採光装置２は、第１ガラス板１０と、光拡散シート１１と、第２ガラス板１２と、採光シート１３と、第３ガラス板１４と、可視光反射シート１５と、フレーム１６と、緩衝材１７と、粘着材１８と、コーキング材１９と、を備える。

複数のガラス板およびシート類は、室内側から屋外側に向けて、第１ガラス板１０、光拡散シート１１、第２ガラス板１２、採光シート１３、可視光反射シート１５、第３ガラス板１４の順に配置されている。可視光反射シート１５は、採光シート１３の第１面１３ａ側の面内の少なくとも一部に設けられている。すなわち、シート類の中では、可視光反射シート１５が最も屋外側に配置されている。そのため、窓の外にいる観察者は、可視光反射シート１５からの反射光を受けて可視光反射シート１５を視認できる。

本実施形態の採光シート１３は、特許請求の範囲の採光部材に対応する。本実施形態の可視光反射シート１５は、特許請求の範囲の反射部材に対応する。本実施形態の光拡散シート１１は、特許請求の範囲の光拡散部材に対応する。

以下、説明の便宜上、各ガラス板の室内側の面を第１面と称し、各ガラス板の屋外側の面を第２面と称する。
光拡散シート１１は、第１ガラス板１０の第２面１０ｂに貼り付けられている。採光シート１３は、第２ガラス板１２の第２面１２ｂに貼り付けられている。可視光反射シート１５は、第３ガラス板１４の第１面１４ａに貼り付けられている。第１ガラス板１０、第２ガラス板１２および第３ガラス板１４は、厚みが３〜６ｍｍ程度のガラス板であり、粘着材１８を介して互いに間隔をおいて貼り合わされている。

３枚のガラス板１０，１２，１４が積層された積層体の周縁部は、例えばアルミニウム、樹脂等の材料からなるフレーム１６により覆われている。したがって、フレーム１６は、上記の各シートがそれぞれ貼合された３枚のガラス板１０，１２，１４を内部に収納する。積層体の端面とフレーム１６との間には、例えばゴム製の緩衝材１７が設けられている。さらに、積層体の周縁部とフレーム１６との間には、例えばシリコーン系のコーキング材１９が充填されている。

図４は、採光シート１３の斜視図である。
図４に示すように、採光シート１３は、外光、すなわち太陽光を室内に導入するように、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。採光シート１３は、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、を有する。複数の採光部４２は、フィルム基材４１の第２面４１ａにストライプ状に設けられている。採光部４２は、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の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、シリコーン樹脂など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が用いられる。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など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、圧縮成型法などを用いてもよい。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り一体に形成される。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よい。

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、主材料にフッ素系添加剤が混合された場合の屈折率である１．３５から、主材料にアリル基などの共役系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、一方向（図４のＹ方向）に直線状に細長く延び、長手方向と直交する平面で切断した断面形状が多角形状をなす。具体的には、採光部４２の断面形状は、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、採光部４２の長手方向が矩形状のフィルム基材４１の水平方向に延びる辺に平行となるように、鉛直方向に配列されている。

採光部４２の断面形状である６角形の第１頂点ｑ１および第２頂点ｑ２は、フィルム基材４１と接する第１辺４２Ａの両端にあたる頂点である。第４頂点ｑ４、第５頂点ｑ５、第６頂点ｑ６は、第１辺４２Ａ上に位置しない頂点である。第３頂点ｑ３は、第１面４２Ａから最も離れた頂点である。第３頂点ｑ３を通る第１辺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辺４２Ａの垂線の長さよりも長い。採光部４２の形状は、第３頂点ｑ３を通る第１辺４２Ａの垂線を中心として非対称である。
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３角形であってもよい。

図３に示すように、採光シート１３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ガラス板１２の第２面１２ｂに設けられている。採光シート１３は、複数の採光部４２による微細構造が設けられた面を室外側（第３ガラス板１４側）に向けた状態で第２ガラス板１２に貼り付けられる。
採光装置２が窓１に設置された後の状態において、採光シート１３は、採光部４２の断面形状である６角形の第２面４２Ｂおよび第３面４２Ｃが鉛直上方を向き、第４面４２Ｄ、第５面４２Ｅおよび第６面４２Ｆが鉛直下方を向いた姿勢で設置されている。

フィルム基材４１の屈折率と採光部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の屈折率と採光部４２の屈折率とが大きく異なる場合、光が採光部４２からフィルム基材４１に入射した際に、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、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。

光拡散シート１１は、光拡散特性に異方性を有し、鉛直方向（Ｚ方向）よりも水平方向（Ｙ方向）に強い光拡散性を示す。光拡散シート１１は、図３に示すように、基材３１と、基材３１の第２面３１ｂに設けられた複数の凸レンズ部３２とにより構成されるレンチキュラーレンズ構造を有する。光拡散シート１１は、第１ガラス板１０の第２面１０ｂ（第２ガラス板１２に対向する面）に、凸レンズ部３２を第２ガラス板１２に向けた姿勢で貼り付けられている。複数の凸レンズ部３２は、各凸レンズ部３２が鉛直方向（Ｚ方向）に延びる方向に配置され、互いに平行に水平方向（Ｙ方向）に配列されている。

凸レンズ部３２の凸面３２ａは、水平面内で曲率を有し、鉛直面内では曲率を有していない。したがって、凸レンズ部３２は、水平方向（Ｙ方向）に高い光拡散性を有し、鉛直方向（Ｚ方向）には光拡散性を有していない。そのため、光拡散シート１１に入射した光は、凸レンズ部３２から射出されるときに水平方向（Ｙ方向）に大きく拡散する一方、鉛直方向（Ｚ方向）にはほとんど拡散することなく射出される。なお、図３は鉛直面内での断面図であるため、凸面３２ａの湾曲している形状が示されていない。

凸レンズ部３２は、基材３１の第２面３１ｂ自体が加工されて基材３１と一体化されたものでもよいし、基材３１と別体のものでもよい。光拡散シート１１は、レンチキュラーレンズ構造のような規則的な構造を有していなくてもよく、不規則に設けられた複数の凸部を備えていてもよい。あるいは、媒体となる光透過性樹脂層内に、ファイバー状もしくは楕円体状の複数の光拡散粒子が水平方向に揃うように分散されたものであってもよい。
本実施形態では、光を鉛直方向（Ｚ方向）よりも水平方向（Ｙ方向）に対してより強く拡散させる異方性を有する光拡散シート１１が用いられている。そのため、グレアを抑制しつつ、太陽がどの方位にあるかに依らずに平均的な明るさが得られる。ただし、場合によっては、光を鉛直方向（Ｚ方向）により強く拡散させる異方性を有する光拡散シートが用いられてもよい。この場合、部屋の奥行き方向の明るさムラを低減できる。もしくは、光を等方的に拡散させる光拡散シートが用いられてもよい。

図５は、可視光反射シートの斜視図である。
可視光反射シートは、可視光を反射する反射部と、可視光を透過させる透過部と、を有する。これにより、可視光反射シートは、外部から入射する可視光の一部を反射するとともに、可視光の一部を透過する機能を有する。

図５に示すように、可視光反射シート１５は、可視光透過性を有する基材５１と、粘着材層５２と、樹脂フィルム５３と、複数のパターンを含む可視光反射層５４と、粘着材層５５と、樹脂フィルム５６と、ハードコート層５７と、の積層構造を有している。基材５１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムにより構成されている。
樹脂フィルム５３，５６は、例えばポリエステルなどの樹脂フィルムにより構成されている。粘着材層５２，５５は、紫外線吸収性を有する光学的に透明な粘着材で構成されている。ハードコート層５７は、下層側の積層体に耐摩耗性を付与するために設けられ、高い硬度と透明性を有している。
本実施形態の可視光反射層５４は、特許請求の範囲の反射部に対応する。

樹脂フィルム５３には、可視光反射層５４の複数のパターンが印刷されている。図５には示されないが、可視光反射層５４は、樹脂フィルム５３にベタ状に形成されているのではなく、後述するように所定の形状にパターニングされている。可視光反射層５４は、例えば紫外線（ＵＶ光）を照射することで瞬時に硬化するＵＶ硬化型インクにより構成されている。可視光反射層５４の厚さは、例えば数十μｍ程度である。ＵＶ硬化型インクの使用により、ポリエステルなどの樹脂フィルム５３上に所望のパターンを印刷することができる。可視光反射層５４は、白色のインクにより形成されており、高い反射率を有する。
ただし、可視光反射層５４は、必ずしも白色でなくてもよく、例えばベージュやライトグレーなど、建築物の外装やブラインドに合わせた色を用いてもよい。すなわち、可視光反射層５４は、基材５１の一面側に印刷された反射性インクで構成されている。

図６は、可視光反射シート１５を貼付した第３ガラス板１４を正面方向（法線方向）から見た平面図である。図６は、図１の符号Ｆの部分拡大図であり、可視光反射シート１５のうち、鉛直方向の寸法が２０ｍｍの単位領域を取り出して示している。
図６に示すように、可視光反射シート１５を構成する可視光反射層５４のパターン５４ａは、基材５１の全面に複数の円形のパターンとして設けられている。図６において白色で示す部分５４ａは、可視光反射層５４のパターン５４ａが存在する領域である。黒色で示す部分５４ｂは、可視光反射層５４のパターン５４ａが存在しない領域である。よって、図６において黒色で示す部分５４ｂは、基材５１が露出した部分であり、実際には透明に見える領域である。パターン５４ａは反射領域となり、パターン５４ａ以外の領域は透過領域となるが、これらの領域は反射率が１００％もしくは透過率が１００％の領域という意味ではなく、反射および透過の双方が生じるが、反射が主の領域、もしくは透過が主の領域という意味である。

パターン５４ａの直径は、例えば１５μｍ〜１．５ｍｍ程度であり、数ｍ以上離れた観察者にとっては個別のパターンを認識できない程度の大きさである。
一般に、視力は、１度の６０分の１である１分単位で表した視角の逆数で表される。具体的には、視力検査に用いるランドルト環のすきまと目の中心とが作る角度が視角であり、視角の逆数が視力である。「視力１．０」は、日本では直径７．５ｍｍ、太さ１．５ｍｍの円の一部に１．５ｍｍ幅の切れ目が設けられたランドルト環を５ｍ離れたところから見たときに、切れ目の方向が正確にわかる能力と規定している。以上のランドルト環の議論から、１．５ｍｍ以下のパターンであれば、一般的な視力を持つ５ｍ離れた観察者は個別のパターン５４ａを認識することができない。複数のパターン５４ａの全体は、パターン５４ａの密度に対応した濃淡の模様として観察者に認識される。他方、下限の１５μｍは印刷装置の能力で決まる。現状、一般的な印刷装置の印刷能力は数十μｍ程度である。

可視光反射層５４を構成する複数の円形のパターン５４ａは、一つの単位領域Ｔａにおいて、規則的に配置されている。パターン５４ａの径は、単位領域Ｔａの下部にいく程大きく、単位領域Ｔａの上部にいく程小さい。したがって、単位面積あたりのパターン５４ａが占める面積の割合は、単位領域Ｔａの下部側で大きく、単位領域Ｔａの上部側で小さい。可視光反射層５４に入射した光のうち、パターン５４ａ（図６の白色部分）に入射した光は反射し、パターン５４ａ以外の部分（図６の黒色部分）に入射した光は透過する。
言い換えると、光反射率は、単位領域Ｔａの下部側で大きく、単位領域Ｔａの上部側で小さくなっている。可視光反射シート１５は、全体として、このようなパターン配置を有する単位領域Ｔａが繰り返された構成を有する。これにより、可視光反射シート１５の反射率は、面内の一方向において周期的に変化する。

以下、上記構成の採光装置２の製造方法について、図７（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
採光装置を製造する際には、光拡散シート１１を貼合した第１ガラス板１０、採光シート１３を貼合した第２ガラス板１２、および可視光反射シート１５を貼合した第３ガラス板１４を準備する。各シートの図示は省略する。これらのシートを各ガラス板１０，１２，１４に貼合する際には、例えばアクリル系粘着材を用いてドライ貼りしてもよいし、水貼り用粘着材を用いて貼り合わせ位置の微調整を行いながら水貼りしてもよい。

次に、図７（ａ）に示すように、上記の３枚のシートが貼合されたガラス板１０，１２，１４を互いに間隔をおいて貼り合わせる。このとき、各ガラス板１０，１２，１４の表裏の向きは、図３に示した通りとする。第１ガラス板１０と第２ガラス板１２との間、および第２ガラス板１２と第３ガラス板１４との間に、枠状に形成したゴム状の粘着材１８を介在させる。粘着材１８は、ガラス板同士を接着するとともに、ガラス板間の間隔を保つスペーサーとしての役目を果たす。

次に、図７（ｂ）に示すように、互いに貼り合わされた３枚のガラス板１０，１２，１４の周囲にコーキング材１９を供給し、３枚のガラス板１０，１２，１４が容易に剥がれないように一体化する。
次に、図７（ｃ）に示すように、一体化した３枚のガラス板１０，１２，１４の周囲にフレーム１６を取り付ける。このとき、３枚のガラス板１０，１２，１４とフレーム１６との接触を避け、フレーム１６に外力が加わったときの衝撃を和らげるための緩衝材１７（図示略）を、３枚のガラス板１０，１２，１４とフレーム１６との間に挿入する。

本実施形態の採光装置２の作用について、図８を用いて説明する。
説明の便宜上、図８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の第１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Ｌ１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Ｌ１が存在しない側の空間を第２空間Ｓ２とする。

図８に示すように、入射角度θｉｎ≧０°で斜め上方から採光装置２に入射した光Ｌ０は、第３ガラス板１４において屈折されて可視光反射シート１５に入射する。可視光反射シート１５に入射した光Ｌのうち、可視光反射層５４のパターン５４ａ（反射部）に入射した光は反射し、パターン５４ａ以外の部分（透過部）に入射した光は透過する。可視光反射シート５４を透過した光Ｌ１は、斜め上方から採光シート１３に入射する。採光部４２に入射した光Ｌ１は、例えば第３面４２Ｃから入射して屈折し、第５面４２Ｅ側に向かって進み、第５面４２Ｅで反射した後、第２ガラス板１２から射出角度θｏｕｔ≧０°で第１空間Ｓ１側へ射出する。第２ガラス板１２から射出された光Ｌ２は、光拡散シート１１に入射し、凸レンズ部３２により水平方向に拡散される。図面上では光拡散シート１１により拡散された光Ｌ３を１本の矢印で示し、光Ｌ３は拡散されていないように見えるが、実際には凸レンズ部３２の作用により紙面と垂直方向に拡散している。

光拡散シート１１により拡散された光Ｌ３は、部屋の天井に向かって進む光となり、部屋の奥行き方向の広い範囲を照明する。したがって、採光装置２によれば、採り入れた外光（太陽光）を部屋の天井方向に効率良く導くことができる。これにより、部屋の中にいる人が眩しさを感じることなく、部屋を明るくすることができる。

なお、上述した光路は一例であって、採光装置２に入射した外光は、採光シート１３における採光部４２の第２面４２Ｂおよび第３面４２Ｃのいずれかの面から入射する。入射した光は、第４面４２Ｄ、第５面４２Ｅおよび第６面４２Ｆのいずれかの面において反射した後、第１面４２Ａから射出される。このように、採光部４２を透過する光の光路はいくつかある。

図８に示すように、可視光反射シート１５で反射した光は、斜め下方に進み、窓の外にいる観察者の眼に入る。観察者は、ある程度離れた位置からは、図６に示す可視光反射層５４の個々のパターン５４ａを認識できず、図６に示すパターン５４ａの密度差を色の濃淡のグラデーションとして認識する。そのため、図１に示すように、観察者は、窓１の外から採光装置２を見ると、幅が略２０ｍｍの横縞のストライプを認識する。一方、採光装置２の下部に設置されたブラインド３は幅が２５ｍｍのスラット５を備えているが、通常のブラインドは閉じた状態で上下のスラットが僅かに重なる構成となっている。そのため、観察者は、窓１の外からブラインド３を見ると、幅が２０ｍｍ程度の横縞のストライプが見えることになる。

このように、可視光反射シート１５の反射率が周期的に変化する方向と、複数のスラット５が配列された方向と、が一致している。そのため、観察者が建築物の外から窓１を見ると、採光装置２の設置箇所にもブラインド３の設置箇所にも略同じ幅の横縞のストライプが見える。このように、本実施形態の採光装置２によれば、下部のブラインドの部分と一体感が得られるような外観を実現できる。

本発明者らは、本実施形態の採光装置を実際に作製し、窓に設置して外観を確認した。
建築物の外から窓を撮影した写真を図９に示す。なお、この実験では、本実施形態の配置とは逆に、ブラインドを窓の上部に設置し、採光装置をブラインドの下部に設置した。
図９において、符号Ａ１１，Ａ１２で示す領域がブラインドを設置した領域を示し、符号Ａ２１で示す領域が採光装置を設置していない領域を示し、符号Ａ２２で示す領域が採光装置を設置した領域を示す。

採光装置を設置していない領域Ａ２１については、窓を通して光が室内に採り込まれ、外部への光の反射が極めて少ないため、この部分はブラインドの設置領域Ａ１１，Ａ１２に比べて外観がかなり暗く見える。これに対して、本実施形態の採光装置を設置した領域Ａ２２については、可視光反射シートの作用により反射率の高い横ストライプ模様が付与された結果、ブラインドの設置領域Ａ１１，Ａ１２の外観と同化している。よって、窓全体にあたかも一様のブラインドがあるかのような一体感が得られることが確認できた。

本実施形態では、可視光反射シート１５を反射率の高い白色インクにより形成したが、インクは白色に限られることなく、例えば明度の高いライトグレーなどを用いてもよいし、インテリアや外装の色に合わせて淡いブルーやグリーンなどを用いてもよい。ただし、可視光反射シート１５は、ある一定値以上の反射率、例えば可視光反射率（Ｙ値）で６０％以上を有していることが望ましい。その理由は、可視光反射シート１５が外光を反射し、建築物の外壁などの外装と同等の反射率を示すことにより、外装との一体感が得られるからである。なお、可視光反射シートは、可視光反射層に代えて、蒸着法もしくはスパッタ法とエッチングとにより形成された金属薄膜パターンを備えていてもよいし、マスク蒸着法により形成された金属薄膜パターンを備えていてもよい。

本実施形態において、可視光反射層５４のパターン５４ａの部分は、光を室内側にほとんど透過しないため、可視光反射層５４が形成された面積に応じて採光性能が低下する。
したがって、パターン５４ａの形成領域の面積をむやみに大きくすることはできない。可視光反射層５４のパターン形成領域の面積は、可視光反射層５４の全体の面積の５〜５０％程度とすることが望ましい。パターン形成領域の面積は、窓の向き、建築物の立地、採光装置の外側の窓の透過率、外装の反射率、外装デザインへのこだわり等、種々のパラメーターのうちのどれを優先するかによって適宜決定されればよい。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、可視光反射シートの配置が第１実施形態と異なる。
図１０は、第２実施形態の採光装置を設置した窓の断面図である。
図１０において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第１実施形態においては、採光装置が第３ガラス板を備え、可視光反射シートが第３ガラス板に貼付されていた。これに対して、図１０に示すように、第２実施形態の採光装置６１は、第３ガラス板を備えておらず、可視光反射シート１５が窓を構成する複層ガラス７の室内側のガラス７Ａの室内側の面に貼付されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、ブラインドが設置された窓の外観に一体感を与える採光装置を実現できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに本実施形態の場合、採光装置６１を構成するガラス板が２枚で済むため、採光装置の軽量化、薄型化、コストの削減が可能になる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、可視光反射部の構成が第１実施形態と異なる。
図１１は、第３実施形態の採光装置の断面図である。
図１１において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第１実施形態においては、採光装置が第３ガラス板を備え、可視光反射シートが第３ガラス板に貼付されていた。これに対して、図１１に示すように、第３実施形態の採光装置６４は、第３ガラス板を備えておらず、可視光反射層６５のパターン６５ａが採光シート１３上に直接印刷されている。パターン６５ａは、複数の採光部４２を覆うように設けられている。図１１では、採光シート１３の採光部４２が設けられた側の面にパターン６５ａが印刷された例を示したが、パターン６５ａは、採光部４２が設けられていない側のフィルム基材４１の表面に設けられていてもよい。その他の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、ブラインドが設置された窓の外観に一体感を与える採光装置を実現できる、といった第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。さらに本実施形態の場合、採光装置６４を構成するガラス板が２枚で済むため、採光装置の軽量化、薄型化、コストの削減が可能になる。

［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図１２を用いて説明する。
本実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、可視光反射部の構成が第１実施形態と異なる。
図１２は、第４実施形態の採光装置の断面図である。
図１２において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第３実施形態においては、可視光反射層のパターンが複数の採光部を覆うように設けられていた。これに対して、図１２に示すように、第４実施形態の採光装置６７においては、採光シート６９の一部に、採光部４２が形成されていない領域が設けられ、採光部４２の非形成領域に可視光反射層６８のパターン６８ａが印刷されている。すなわち、採光シート６９上に採光部４２と可視光反射層６８とが作り分けられている。図１２では、採光シート６９の採光部４２が設けられた側の面にパターン６８ａが印刷された例を示したが、パターン６８ａは、採光部４２が設けられていない側のフィルム基材４１の表面に設けられていてもよい。その他の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、ブラインドが設置された窓の外観に一体感を与える採光装置を実現できる、といった第１〜第３実施形態と同様の効果が得られる。さらに本実施形態の場合、採光装置６７を構成するガラス板が２枚で済むため、採光装置の軽量化、薄型化、コストの削減が可能になる。

［実施例１］
本発明者らは、可視光反射シートを備えた採光装置を実際に作製し、光学特性を評価した。以下、その結果について説明する。
本発明者らは、図１３に示すような印刷パターン７２を有する可視光反射シートを作製した。図１３では、図６と同様、印刷パターン７２が存在する領域を白色で示し、印刷パターン７２が存在しない領域を黒色で示している。複数の印刷パターン７２の密度を徐々に変化させる単位領域Ｔａの幅を２０ｍｍとし、複数の単位領域Ｔａを繰り返し形成した。この例では、個々の印刷パターン７２の形状を４角形とした。

ここで、２０ｍｍの単位領域Ｔａを２ｍｍずつの幅で印刷パターン７２の密度の増減方向に１ｍｍずつずらして分割した２０個の短冊状の小領域を想定する。これら２０個の小領域に対して、印刷パターン７２の総面積が多い方から順に（図１３において左から右に）１，２，３，…，２０とナンバリングした。２０個の小領域毎に設計段階での印刷パターン７２の面積占有率を算出し、プロットしてグラフ化したものが図１４である。図１４の横軸は基準点からの距離（ｍｍ）であり、縦軸は印刷パターンの面積占有率である。この作業を行った上で、人がシートを見た際の明るさの変化感が適切になるように、各小領域の印刷パターン７２の大きさを調整した。

図１４のグラフにおいて、２０ｍｍの幅Ｗの中でほぼ滑らかな曲線が描けるように設計を行えば、その結果として、可視光反射シートの外観も明るい領域から暗い領域へのグラデーションが滑らかに形成されることが判った。印刷パターンは、図１３のようなドット状のパターンでもよいし、ライン状のパターンでもよい。ただし、細かいパターンを見たとき、人の眼は並置混色により明るさを平均化する特性を持っている。そのため、印刷パターンをドット状とした方がライン状とするよりも滑らかな変化感のあるグラデーションが得られる。本実施例では、以上の思想に基づいて印刷パターンを設計し、印刷パターンの面積占有率が平均で９．６％の可視光反射シートを作製した。

［実施例２］
本発明者らは、仕様が異なる４種類の可視光反射シートを作製し、それぞれの光学特性を評価した。
実施例１の可視光反射シートは、グラビア印刷法を用いて白色の印刷パターンを形成し、可視光反射シート全体における面積占有率が５０．０％である。
実施例２の可視光反射シートは、ＵＶインクジェット法を用いて白色の印刷パターンを形成し、可視光反射シート全体における面積占有率が約１６％である。
実施例３の可視光反射シートは、ＵＶインクジェット法を用いて白（Ｗ）にシアン（Ｃ）を混ぜたインクを用いて印刷パターンを形成し、可視光反射シート全体における面積占有率が約１３％である。
実施例４の可視光反射シートは、ＵＶインクジェット法を用いて白（Ｗ）にマゼンタ（Ｍ）を混ぜたインクを用いて印刷パターンを形成し、可視光反射シート全体における面積占有率が約１０％である。

印刷パターンが形成された印刷部単体の評価項目として、全光線透過率、全光線反射率、吸収率、および直進透過率、が挙げられる。これらの評価結果を［表１］に示す。

なお、表１の印刷色の欄において、Ｗ１００はベタ（階調１００％）の白による印刷を表している。Ｗ１００＋Ｃ１０はベタの白の上に階調１０％のシアンを重ね塗りした印刷を表している。この場合、印刷パターンはややシアン寄りの白色を呈する。同様に、Ｗ１００＋Ｍ１０はベタの白の上に階調１０％のマゼンタを重ね塗りした印刷を表している。
この場合、印刷パターンはややマゼンタ寄りの白色を呈する。

全光線透過率Ｔｔは、図１５に示すように、光源７５と、積分球７６と、白色板７７と、分光光度計７８（日本分光社製Ｖ−６７０）と、を備えた測定装置７９により測定した。測定装置７９を用い、光源７５から射出された光を、測定対象である可視光反射シート８０を透過させた後、白色板７７に所定の角度（例えば入射角＝８°）で入射させ、白色板７７からの反射光を分光光度計７８により検出した。

全光線反射率Ｔｒは、図１６に示すように、光源７５と、積分球８１と、分光光度計７８と、を備えた測定装置８２により測定した。測定装置８２を用い、光源７５から射出された光を測定対象である可視光反射シート８０に所定の角度（例えば入射角＝８°）で入射させ、可視光反射シート８０からの反射光を分光光度計７８により検出した。

吸収率Ｔａは、全光線透過率Ｔｔ、全光線反射率Ｔｒを用いて、（１）式により算出した。
Ｔａ＝１−（Ｔｔ＋Ｔｒ） …（１）

直進透過率は、図１８に示すように、投光器８４と受光器８５とを備えた角度輝度計８６（大塚電子社製ＬＣＤ−５２００）により測定した。このとき、測定対象である可視光反射シート８０には、全面に印刷が施されたシートを用いた。投光器８４は、可視光反射シート８０に対して光が垂直入射するように固定した。受光器８５は、可視光反射シート８０の法線に対する角度θが０°〜７０°の範囲の反射光を受光できるように位置が変えられる構成とした。なお、直進透過率は、角度θが０°のときの透過率である。

可視光反射シート８０は印刷部と非印刷部（透明部）とで構成されている。そのため、可視光反射シート８０の性能は、印刷部の光学特性と透明部の光学特性、および印刷部と透明部との面積占有率で決定される。上記の［表１］には、反射層として機能する印刷部の光学特性を示した。可視光反射シートを用いる場合、配慮すべき点は後述する「採光成分」、「散乱成分」、および「反射成分」となり、それぞれが採光性能、非設計要素、外観反射率の指標となる。これらの指標と関連するシートの光学特性として、各実施例の全光線透過率Ｔｔ、全光線反射率Ｔｒ、直進透過率、反射色Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊を測定した結果を［表１］にまとめた。

このような特性を持った可視光反射シートとして、印刷パターンが透明フィルム上に形成されたものを用いた。印刷パターンは、例えば白色のパターンでストライプ状のグラデーションとして形成した。横ストライプの幅は２０ｍｍとした。形成手法としては、グラビア印刷、ＵＶインクジェット法を用いた。パターンとして印刷される色は白色以外に、白色にシアン色（Ｃ）やマゼンタ色（Ｍ）を加えた。これにより、建築物の外装との色味としての一体感を演出したり、デザインを付与したりすることができる。例えば実施例３、４のように、白に若干の着色を加えて印刷することにより、採光装置に備えられたＵＶカット層の黄色味やペアガラス自身の緑味を打ち消すことができる。その結果、外から窓を見た場合に、印刷した白をより白っぽく見せることができる。

次に、印刷部と非印刷部（透明部）とを総合した可視光反射シート全体の評価項目として、前述の採光成分、散乱成分、および反射成分、が挙げられる。
これらの評価結果を［表２］に示す。

採光成分は、下記の（２）式により算出した。
採光成分＝印刷部の直進透過率×印刷部の面積占有率＋透明部の直進透過率×透明部の面積占有率 …（２）
採光成分は、採光シートに可視光反射シートを積層したときの採光性能を表す指標となる。採光成分の値が１００％に近い程、採光シートが持つ本来の採光性能を発揮できる。

散乱成分は、下記の（３）式により算出した。
散乱成分＝印刷部の全光線透過率×印刷部の面積占有率 …（３）
散乱成分は、採光シートに可視光反射シートを積層した場合に、可視光反射シート単体への外光入射では想定していない成分、いわゆる非設計成分を表す指標となる。散乱成分の値が小さい程、採光シートが設計通りの採光性能を発揮できる。

反射成分は、下記の（４）式により算出した。
反射成分＝印刷部の全光線反射率×印刷部の面積占有率 …（４）
反射成分は、採光シートに可視光反射シートを積層したときの外観反射率を表す指標となる。反射成分の値が大きい程、外観が明るく感じられ、建築物の外装との一体感を得やすい。

実施例１〜４の可視光反射シートにおいて、印刷部の性能、非印刷部（透過部）の性能、およびシート全体の性能を詳細にまとめたものを［表３］に示す。

また、本発明者らは、実施例２〜４の可視光反射シートに対し、図１８に示した角度輝度計８６の受光器８５の角度θを０°〜±７０°に変化させ、実施例２〜４の可視光反射シートを散乱透過した光の強度を測定した。測定結果を図１７のグラフに示す。
図１７の横軸は角度（極角、度）であり、図１７の縦軸は空気中での測定値を１００としたときの強度比（無単位）である。

上述したように、可視光反射シートを散乱透過した光は、採光装置にとっての非設計要素となる。また、このような光は、天井に向かう光と異なり、室内に居る人にとって眩しさを感じる光（グレア光）となる懸念がある。そのため、印刷部の拡散透過率は低いことが望ましい。その点、実施例２〜４の可視光反射シートの印刷部の拡散透過特性は、図１７に示した通りであった。すなわち、いずれの実施例においても、角度０°の直進透過成分は強度比が０．０４％程度であり、光はほとんど透過しない。それに加えて、角度が大きくなっても、強度比が低い状態は維持されている。したがって、角度によらずに印刷部の拡散透過率は充分に低いことが検証された。

［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図１９〜図２５を用いて説明する。
本実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、可視光反射シートの構成が第１実施形態と異なる。
図１９は、第５実施形態の採光装置を設置した窓の外観を示す正面図である。
図２０は、図１９のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
図１９〜図２５において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１９および図２０に示すように、第１実施形態と同様、窓１の上部に採光装置９０が設置され、窓１の下部にはブラインド３が設置されている。ただし、第１実施形態では、可視光反射シートが採光装置の全面に設けられていたのに対し、第５実施形態では、細長い長方形状の複数の可視光反射シート９１が互いに間隔をおいて設けられている点が異なる。複数の可視光反射シート９１は、第２ガラス板１２の第１面１２ａ（光拡散シート１１と対向する面）に貼付されている。すなわち、本実施形態の場合、第２ガラス１２の第２面１２ｂに採光シート１３が貼合され、第２ガラス１２の第１面１２ａに可視光反射シート９１が貼合されている。

図２１は、可視光反射シート９１を貼付した第２ガラス板１２を正面方向（法線方向）から見た平面図である。
図２１に示すように、可視光反射シート９１は、可視光反射シート９１が貼合された部分と、第２ガラス板１２が露出した部分と、が交互に規則的な横ストライプ状となるように第２ガラス板１２に貼合されている。これにより、窓を外から見る人は、可視光反射シート９１が貼合された部分と貼合されていない部分との反射率の差異を、横ストライプのパターンとして認識する。可視光反射シート９１の幅Ｈと、隣り合う可視光反射シート９１の間隔Ｂと、は適宜設定される。一例として、可視光反射シート９１の幅Ｈは２０ｍｍであり、間隔Ｂは１０ｍｍである。

図２２は、可視光反射シート９１の構成および作用を説明するための図である。
第１実施形態の可視光反射シートは、印刷パターンの部分が主に光を反射し、印刷パターンの以外の部分が主に光を透過する。これに対し、第５実施形態の可視光反射シート９１は、光の反射特性および透過特性が全面で一様である。すなわち、可視光反射シート９１は、全面にわたって一定割合の光を反射し、一定割合の光を透過する半透過部材、いわゆるハーフミラーシートである。

可視光反射シート９１は、例えば誘電体多層膜、もしくはアルミニウム、銀などの金属膜で構成されている。図２２には、誘電体多層膜からなる可視光反射シート９１の例を示した。図２２に示すように、可視光反射シート９１は、例えば数百ｎｍの膜厚を有する低屈折率層９２と高屈折率層９３とが交互に積層された構成を有する。低屈折率層９２および高屈折率層９３の膜厚は、複数層おきに積層位置によって異なっている。

これにより、可視光反射シート９１は、可視光Ｌａの波長範囲（３８０〜７８０ｎｍ）を特定の波長範囲毎に分離して反射光Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅを射出する膜、いわゆる選択透過／選択反射膜として機能する。このように、可視波長範囲の光を均一に透過させることで、自然光を昼間の照明に利用しようとする採光装置としての要件を好適に満たすことができる。また、可視光反射シート９１の全面で光の一部が透過するため、第１実施形態の可視光反射シートを用いる場合に比べて高い採光効率を維持できる。そのため、第１実施形態に比べて、採光装置９０のより広い範囲に可視光反射シート９１を設けることができる。

採光装置９０の全体としての反射率は、可視光反射シート９１の反射率と可視光反射シート９１の設置面積とで調整できる。採光装置９０の全体としての反射率は３０〜７０％であることが望ましい。また本実施形態の場合、可視光反射シート９１が採光シート１３の光射出側に配置されているため、可視光反射シート９１は、採光シート１３から射出された光を拡散させない特性を有することが望ましい。この場合、可視光反射シート９１に入射した光は反射、透過または吸収されるため、可視光反射シート９１により光の進行方向が変わって室内に導入され、グレア光になることを抑制できる。

本発明者らは、第５実施形態の採光装置を実際に作製し、窓に設置して外観を確認した。建築物の外から窓を撮影した写真を図２３に示す。なお、この実験では、本実施形態の配置とは逆に、ブラインドを窓の上部に設置し、採光装置をブラインドの下部に設置した。
図２３において、符号Ａ１で示す領域がブラインドを設置した領域を示し、符号Ａ２で示す領域が採光装置を設置した領域を示す。

第５実施形態の採光装置を設置した領域Ａ２については、可視光反射シートの作用により反射率の高い横ストライプ模様が付与された結果、ブラインドの設置領域Ａ１の外観と同化している。よって、窓全体にあたかも一様のブラインドがあるかのような一体感が得られることが確認できた。

［実施例３］
本発明者らは、図２１に示した可視光反射シートを備えた採光装置を実際に作製し、光学特性を評価した。以下、その結果について説明する。
この評価では、可視光反射シートの反射率Ｒを７０％、５０％、２０％と変え、可視光反射シートの幅Ｈおよび隣り合う可視光反射シートの間隔Ｂを［表４］のように変えた。

実施例５の可視光反射シートは、反射率Ｒを７０％とし、可視光反射シートの幅Ｈを２０ｍｍ、間隔Ｂを２０ｍｍとした。
実施例６の可視光反射シートは、反射率Ｒを５０％とし、可視光反射シートの幅Ｈを１０ｍｍ、間隔Ｂを１０ｍｍとした。
実施例７の可視光反射シートは、反射率Ｒを２０％とし、可視光反射シートの幅Ｈを２０ｍｍ、間隔Ｂを５ｍｍとした。
実施例８の可視光反射シートは、反射率Ｒを２０％とし、第２ガラス板の全面を覆う形状とした。

反射率Ｒが７０％、５０％、２０％の可視光反射シートは、例えば図２４の分光反射特性を有する。図２４の横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は反射率（％）である。いずれの可視光反射シートも、可視域である３８０ｎｍ〜７８０ｍｍの帯域に対して２０〜７０％程度の反射率を有している。これらの反射特性は、先に述べたように、可視光反射シート上の誘電体多層膜もしくは金属膜により得られる特性である。反射膜は誘電体多層膜、金属膜のどちらで形成されていてもよいが、性能面を考慮すると、吸収の無い誘電体多層膜で形成する方が、採光装置としての性能を高く発揮できるので望ましい。コスト面を考慮すると、単層で形成可能な金属膜で形成する方が廉価で形成できるため望ましい。

［表４］に示すように、例えば実施例５の場合、第２ガラス板の全面積のうち、可視光反射シートにより覆われた部分の面積の割合、すなわちシート被覆率Ｓは５０％である。
反射の強さを表す指標として反射率Ｒ×被覆率Ｓを定義すると、Ｒ×Ｓ＝３５％となる。
他の実施形態についても、［表４］に示したような数値が適用される。可視光反射シートの反射率が低い場合には、シート被覆率は高い方が好ましい。例えばシート被覆率が８０％であってもよいし、実施例８のようにシート被覆率が１００％であってもよい。シート被覆率が１００％の場合、後で述べる可視光反射シートの製造プロセスにおいて、可視光反射シートにスリットを入れる工程以降を省略することができる。ただし、シート被覆率が１００％の場合、明るい外観は得られるものの、ストライプ感を付与することは難しい。

［製造方法］
以下、第５実施形態の採光装置９０の製造方法、特に可視光反射シート９１を貼合した第２ガラス板１２の製造方法について、図２５（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。図２５（Ａ）〜（Ｄ）は、第２ガラス板１２を法線方向から見た平面図である。

最初に、図２５（Ａ）に示すように、採光装置の第２ガラス板１２となるガラス板を準備する。
次に、図２５（Ｂ）に示すように、第２ガラス板１２の全面に可視光反射シート９１Ａを貼合する。可視光反射シート９１Ａを第２ガラス板１２に貼合する際には、例えば貼合装置を用いてアクリル系粘着材を裏面に設けた可視光反射シートをドライ貼りしてもよいし、水貼り用粘着材を用いて貼り合わせ位置の微調整を行いながら水貼りしてもよい。

次に、図２５（Ｃ）に示すように、ロールカッター等の装置を用いて、第２ガラス板１２の可視光反射シート９１Ａが貼合された側の面から、可視光反射シート９１Ａに直線状の切り込みＫを入れる。
次に、図２５（Ｄ）に示すように、不要な部分の可視光反射シート９１Ａを第２ガラス板１２から取り除き、所望の部分にのみ可視光反射シート９１を残す。
また、第２ガラス板１２の可視光反射シート９１が設けられた面と反対側の面には採光シート１３が貼合される。採光シート１３の貼合工程は、可視光反射シート９１の貼合工程の前であってもよいし、後であってもよい。
その他の構成要素の組立方法については、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、ブラインドが設置された窓の外観に一体感を与える採光装置を実現できる、といった第１〜第４実施形態と同様の効果が得られる。

［可視光反射シートの第１変形例］
上記の第１〜第５実施形態では、可視光反射シートにより採光装置の外観にストライプ模様を付与する例を挙げたが、必ずしもストライプ模様でなくてもよい。
図２６に示すように、可視光反射シート９４に円形の開口部９４Ｒが設けられていてもよい。可視光反射シート９４は、例えば第１実施形態のような印刷シートでもよいし、第５実施形態のようなハーフミラーシートでもよい。開口部９４Ｒの半径は、例えば数ｍｍから数ｃｍ程度である。可視光反射シート９４を用いた場合、開口部９４Ｒの内側はガラス板が露出する領域であり、この領域では光が透過する。開口部９４Ｒの外側の領域、すなわち可視光反射シート９４が存在する領域では、光の少なくとも一部は反射する。

［可視光反射シートの第２変形例］
可視光反射シートの他の例としては、図２７に示すように、可視光反射シート９７に、例えば文字を含む情報、ロゴマーク、もしくは絵などを示す開口部９７Ｒが設けられていてもよい。可視光反射シート９７は、例えば第１実施形態のような印刷シートでもよいし、第５実施形態のようなハーフミラーシートでもよい。第１変形例と同様、開口部９７Ｒの内側はガラス板が露出する領域であり、この領域では光が透過する。開口部９７Ｒの外側の領域、すなわち可視光反射シート９７が存在する領域では、光の少なくとも一部は反射する。

第１、第２変形例の可視光反射シート９４，９７を備えた採光装置においても、窓の外から見たときに明るい外観を提供することができる。上記の第１〜第５実施形態のように採光装置の外観にストライプ模様を付与してブラインドとの一体感を持たせることは難しいが、窓に広告効果を付与したり、デザイン性を付与したりすることができる。

［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図２８、図２９を用いて説明する。
本実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、可視光反射シートの構成が第１実施形態と異なる。
図２８は、第６実施形態の採光装置の断面図である。
図２９は、可視光反射シートの正面図である。
図２８、図２９において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図２８に示すように、第６実施形態の採光装置１０１において、可視光反射シート１０２は、第３ガラス板１４の第２面１４ｂ（最も屋外側の面）に貼合されている。採光装置１０１のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

図２９に示すように、可視光反射シート１０２は、可視光反射性を有する基材１０３と、基材１０３に設けられた複数の貫通孔１０３Ｒと、を備えている。複数の貫通孔１０３Ｒは、光を透過させる透過部として機能する。基材１０３は、例えばアルミニウムなどの金属板により構成されている。金属板にパンチング加工が施されることにより、基材１０３の複数の貫通孔１０３Ｒが形成される。貫通孔１０３Ｒの部分は光を透過し、貫通孔１０３Ｒ以外の基材１０３の部分は光を反射する。これにより、可視光反射シート１０２は、ハーフミラーシートとして機能する。図２９に示すように、貫通孔１０３Ｒの大きさ、密度などを適宜調整することにより可視光反射シート１０２の反射率を場所によって制御することができる。図２９では、貫通孔１０３Ｒの大きさおよび密度が互いに異なる複数の領域がストライプ状に設けられている。

本実施形態においても、ブラインドが設置された窓の外観に一体感を与える採光装置を実現できる、といった第１〜第５実施形態と同様の効果が得られる。

［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態について、図３０を用いて説明する。
本実施形態の採光装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、反射部材の構成が第１実施形態と異なる。
図３０は、第７実施形態の採光装置の断面図である。
図３０において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第１〜第６実施形態においては、反射部材が全てシート状の形状を有していた。これに対して、本実施形態の採光装置１０５においては、図３０に示すように、可視光反射部材１０６が、第３ガラス板１４の第２面１４ｂ（最も屋外側の面）に設けられている。可視光反射部材１０６は、シート状の形状を有しておらず、複数の立体的な構造物で構成されている。構造物は、例えば任意の反射面を有するプリズム形状を呈している。採光装置１０５のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、ブラインドが設置された窓の外観に一体感を与える採光装置を実現できる、といった第１〜第６実施形態と同様の効果が得られる。

［照明調光システム］
図３１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であり、図３２のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
図３２は、部屋モデル２０００の天井を示す平面図である。

部屋モデル２０００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３０および図３１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。

光反射性天井材２００３Ａは、先に述べたように、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。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と、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。

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μｍ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。

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３１および図３２に示すように、例えば、窓２００２の左右方向（Ｙ方向）の長さＬ_１が１８ｍ、部屋２００３の奥行方向（Ｘ方向）の長さＬ_２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）および奥行方向（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および制御部２００７ｃが一体化されて構成されている。

室内照明装置２００７は、室内照明器具２００７ａおよび明るさ検出部２００７ｂをそれぞれ複数ずつ備えていてもよい。ただし、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により、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３３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３３において、縦軸は机上面の照度（ｌｘ）を示し、横軸は窓からの距離（ｍ）を示している。また、図中の破線は、室内の目標照度を示している。（●：採光装置による照度、△：室内照明装置による照度、◇：合計照度）
図３３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。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、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。したがって、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、部屋全体にわた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、部屋全体にわた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。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態では、可視光反射シート、採光シート、および光拡散シートをそれぞれガラス板に貼合し、これらガラス板をフレームに収納した構成の採光装置の例を挙げたが、採光装置は必ずしもこの構成に限ることはない。採光装置は、フレームを備えていなくてもよく、例えばロールスクリーンのように任意の支持部材を用いて天井から吊り下げる形態としてもよい。

上記実施形態では、窓ガラスの室内側に採光装置を設置する構成の例を挙げたが、例えば窓ガラスを構成する複層ガラスの内部空間に採光装置を収容してもよい。その他、採光装置を構成する各構成要素の数、配置、形状、寸法、材料などに関する具体的な構成は適宜変更することができる。

本発明は、太陽光などの外光を室内に採り入れるための採光装置に利用が可能である。

２，６１，６４，６７，９０，１０１，１０５…採光装置
１１…光拡散シート（光拡散部材）
１３，６９…採光シート（採光部材）
１５，８０，９１，９４，９７，１０２…可視光反射シート（反射部材）
１６…フレーム
４１…フィルム基材（第１基材）
４２…採光部
４３…空隙部
５１…基材
５４，６８…可視光反射層（反射部）
１０６…可視光反射部材（反射部材）

Claims (14)

1. 互いに対向する第１面と第２面とを有し、前記第１面から採り入れた光を前記第２面から所定の角度分布で射出させる採光部材と、
   前記採光部材の前記第１面側から入射する可視光の一部を反射する反射部材と、
   を備えた採光装置。
2. 前記反射部材は、前記採光部材の前記第１面側の面内の少なくとも一部に設けられた請求項１に記載の採光装置。
3. 前記反射部材は、前記可視光を透過する機能をさらに有する請求項１または請求項２に記載の採光装置。
4. 前記反射部材の反射率が、面内の一方向において周期的に変化している請求項３に記載の採光装置。
5. 前記採光部材は、第１基材と、前記第１基材の第１面において一方向に配列された複数の採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、を備え、
   前記前記反射部材の反射率が周期的に変化する方向と、前記複数の採光部の配列方向と、が略一致している請求項４に記載の採光装置。
6. 前記反射部材は、前記可視光を反射する反射領域と、前記可視光を透過させる透過領域と、を有する請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の採光装置。
7. 前記反射部材は、可視光透過性基材と、前記可視光透過性基材の一面に設けられた複数の反射部と、を備えた請求項６に記載の採光装置。
8. 前記複数の反射部は、前記可視光透過性基材の一面側に印刷された反射性インクで構成されている請求項７に記載の採光装置。
9. 前記反射部材は、可視光反射性基材と、前記可視光反射性基材に設けられた複数の透過部と、を備えた請求項６に記載の採光装置。
10. 前記複数の透過部は、前記可視光反射性基材に設けられた複数の貫通孔で構成されている請求項９に記載の採光装置。
11. 前記反射部材は、前記可視光の一部を反射し、前記可視光の一部を透過する半透過部材で構成されている請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の採光装置。
12. 前記反射部材は、前記採光部材の前記第１面に接して設けられている請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の採光装置。
13. 前記採光部材と前記反射部材とを収納するフレームをさらに備えた請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の採光装置。
14. 前記採光部材の前記第２面側に設けられ、前記第２面から射出された光を拡散させる光拡散部材をさらに備えた請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の採光装置。