JPWO2018203503A1 - 採光装置 - Google Patents

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Abstract

本発明の一態様の採光装置は、少なくとも一部に光透過性を有した基材と、前記基材の第1面に設けられた光透過性を有する複数の第1採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた光透過性空隙部と、を有する採光部材と、前記採光部材を支持する支持部材と、を備え、前記空隙部に接する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、前記採光部は、前記反射面で反射した光を前記採光部の延在方向に交差する方向へ分散して射出する特性を有してなり、前記複数の採光部は、上下方向に沿う前記基材の端辺に対して−45°以上+45°以下の間の角度で延在している。

Description

本発明の一態様は、採光装置に関するものである。
本願は、2017年5月1日に、日本に出願された特願2017−091281号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
太陽光を窓から効率よく室内へ導くために、窓よりも室内側、あるいは窓よりも室外側に採光装置が設けられることが知られている。
例えば、特許文献1では、窓の室外側に設置する採光装置が記載されており、天地方向(上下方向)に走るプリズムを持つ構成となっている。採光装置に入射した太陽光をプリズム(採光部)の内部で反射させるもので、太陽光の入射方向に概ね反射させる。この装置を、東の窓の屋外側に設置することで、西に傾いた太陽の光を反射させて東の窓から室内へ採り入れることができる。
特許第4339579号公報
しかしながら、屋外に設置するタイプは、構造が複雑で、一旦設置すると取り外しや光学機能の切り替えが容易ではない。また、光を入射方向にしか反射させることができないため、設置可能な窓の向きが限定されてしまう。
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、窓の向きに関わらず採光効果を得ることが可能であるとともに、取り外しや光学機能の切り替えが容易な採光装置を提供することを目的とする。
本発明における一態様の採光装置は、少なくとも一部に光透過性を有した基材と、前記基材の第1面に設けられた光透過性を有する複数の第1採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、を有する採光部材と、前記採光部材を支持する支持部材と、を備え、前記空隙部に接する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、前記採光部は、前記反射面で反射した光を前記採光部の延在方向に交差する方向へ分散して射出する特性を有してなり、前記複数の採光部は上下方向に延在するとともに、前記基材の水平方向に沿う第1端辺に交差する第2端辺に対して−45°以上+45°以下の角度で延在している。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記複数の採光部は、前記第2端辺に平行している構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記採光部材の光入射側あるいは光射出側のいずれかに設けられ、前記光を等方的あるいは異方的に拡散させる光拡散部材を備えている構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記採光部材は、前記基材の前記第2端辺に対して第1の角度で延在する複数の第1の採光部を有する第1採光領域と、前記基材の前記第2端辺に対して第2の角度で延在する複数の第2の採光部を有する第2採光領域と、を少なくとも有している構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記支持部材が前記採光部材の外周縁を支持する枠状のフレームであり、前記採光部材の外周縁の一部に設けられた第1取付部と、前記外周縁のうち前記第1取付部に対して所定の角度回転させた位置に設けられた第2取付部と、を有する構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、一方向に延在する前記基材を有する複数のスラットと、前記スラットの長手方向を水平方向に向けて前記複数のスラットを連結するとともに前記複数のスラットを上下方向に吊り下げる形態で支持する前記支持部材と、を備え、前記基材の前記第2端辺が前記スラットの短手方向の端辺に沿う構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記スラットは、前記採光部材の長手方向に垂直な断面において屈曲もしくは湾曲した形状を有し、前記スラットのうち屈曲部分を介して隣り合う第1部分及び第2部分の少なくとも一方側に前記複数の採光部を有している構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記複数の採光部が前記第1部分から前記第2部分にかけて延在している構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記スラットは、前記第1部分に複数の第1の採光部を有し、前記第2部分に前記第1採光部の延在方向と交差する方向に延在する複数の第2の採光部を有している構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記スラットは、前記第1部分に前記複数の採光部を有し、前記第2部分に反射面を有している構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、一方向へ延在する前記基材を有する複数のスラットと、前記複数のスラットの長手方向を上下方向に吊り下げる形態で支持する前記支持部材と、を備え、前記基材の前記第2端辺が前記スラットの短手方向の端辺に沿う構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記スラットは、長手方向に複数に区分され、区分された各領域に異なる光学機能が付与されている構成としてもよい。
また、本発明の一態様の採光装置において、前記基材及び前記複数の第1採光部を有する採光スクリーンと、前記採光スクリーンを上下方向へ巻き取り及び繰出し自在に支持する巻取機構と、を備え、前記複数の採光部は、前記採光スクリーンの巻き取り及び繰出し方向に沿う端辺に対して、−45°以上+45°以下の間の角度で延在している構成としてもよい。
本発明の一態様によれば、窓の向きに関わらず採光効果を得ることが可能であるとともに、取り外しや光学機能の切り替えが容易な採光装置を提供することができる。
第1実施形態における採光装置10を窓に設置した状態を室内側から見た正面図。 第1実施形態における採光装置10を窓に設置した状態の断面図。 第1実施形態における採光装置10の採光パネルを示す斜視図。 採光パネル11における複数の採光部14の延在方向のバリエーションを示す正面図。 採光パネル11における複数の採光部14の延在方向に交差する方向の断面形状が直角三角形状である場合を示す図。 採光パネル11における複数の採光部14の延在方向に交差する方向の断面形状が台形状である場合を示す図。 採光パネル11における複数の採光部14の延在方向に交差する方向の断面形状が六角形状である場合を示す図。 採光パネル11における複数の採光部14の延在方向に交差する方向の断面形状がマルチテーパー形状である場合を示す図。 第1実施形態における採光装置10を天井側から見た上面図。 第1実施形態における採光装置10の設置例を示す図であって天井側から見た図。 第1実施形態における採光装置10の採光状態を示す斜視図。 第1実施形態における採光装置10の他の設置例を示す斜視図。 図9に示す採光装置10の設置例を示す側面図。 第2実施形態の採光装置20の構成(別部材)の一例を示す上面図。 第2実施形態における光拡散部材の一例としてレンチキュラーレンズを示す斜視図。 第2実施形態における光拡散部材の一例としてマイクロレンズアレイを示す斜視図。 第2実施形態における構成例2の採光装置20Aを示す上面図。 第2実施形態における構成例3の採光装置20B,20Cを示す上面図であって、貼り合わせタイプである場合を示す図。 第2実施形態における構成例3の採光装置20B,20Cを示す上面図であって、一体形成タイプである場合を示す図。 図中左側の採光パネル11と、図中右側のレンチキュラーレンズシート22Aと、の組み合わせを示す図。 図中左側の採光パネル11と、図中右側のレンチキュラーレンズシート22Aと、の組み合わせを示す図。 採光パネル11の構成を示す正面図。 光拡散部材22としてレンチキュラーレンズシート22Aの構成を示す正面図。 採光パネル11の構成を示す正面図。 光拡散部材22の構成(4区分)を示す正面図。 採光パネル11の構成を示す正面図。 光拡散部材22の構成を示す正面図。 第2実施形態における光拡散部材22の他の構成例を示す図。 第2実施形態における光拡散部材22の他の構成例を示す断面図。 第2実施形態における光拡散部材22の他の構成例を示す斜視図。 第2実施形態における光拡散部材22の他の構成例を示す図。 第2実施形態における光拡散部材22の他の構成例を示す図。 第3実施形態の採光ブラインド30の外観を示す図であって、室内側から見た斜視図。 第3実施形態の採光ブラインド30を側方から見た図。 採光スラット31の構成を示す斜視図。 図26AのB−B断面図。 図26AのC−C断面図。 採光ブラインド30の室外側から見た斜視図。 採光ブラインド30が閉状態の様子を示す断面図。 採光ブラインド30が開状態の様子を示す断面図。 第3実施形態における採光スラット39の変形例を示す斜視図。 光拡散機能を有した採光スラット301の構成を示す断面図。 光拡散機能を有した採光スラット302の構成を示す断面図。 光拡散機能を有した採光スラット303の構成を示す断面図。 光拡散機能を有した採光スラット304の構成を示す断面図。 光拡散機能を有した採光スラット305の構成を示す断面図。 第4実施形態の採光ブラインド40の外観の一部を示す図であって、屋外側から見た斜視図。 第4実施形態の採光スラット41の構成を示す斜視図。 第4実施形態の採光ブラインド40における採光状態を示す側面図。 第5実施形態の採光ブラインド50の外観の一部を示す図であって、屋外側から見た斜視図。 第5実施形態の採光ブラインド50における採光状態を示す側面図。 第5実施形態の変形例としての採光ブラインド55を示す斜視図。 第6実施形態の採光ブラインド60の外観を示す斜視図。 第6実施形態の採光ブラインド60の採光スラット62の構成を示す斜視図。 第6実施形態の採光スラット62の変形例を示す斜視図。 第6実施形態の採光ブラインド60を部屋の東側の窓に設置した室内の様子を天井側から見た第1の図。 第6実施形態の採光ブラインド60を部屋の東側の窓に設置した室内の様子を天井側から見た第2の図。 第7実施形態の採光ロールスクリーン70の外観を示す斜視図。 第7実施形態における採光ロールスクリーン70の使用時の様子を示す第1の断面図。 第7実施形態における採光ロールスクリーン70の使用時の様子を示す第2の断面図。 第7実施形態の変形例である採光ロールスクリーン77の構成と使用時の様子を示す第1の図。 第7実施形態の変形例である採光ロールスクリーン77の構成と使用時の様子を示す第2の図。
既存の採光装置には、プリズム(以下、採光部と称す)の延在方向が水平方向に沿ったものが多く、入射した太陽光を室内の天井へ向けて射出することで、天井を照らすことができる。これにより、省エネ照明に重点をおいた効果が得られる。
これに対して、本発明の一態様に係る各採光装置では、採光部の延在方向を上下方向に変更することで水平方向へ光を反射し、室内の横方向へ光を拡げる点に着眼した。
各図に適宜示した3次元直交座標系(XYZ座標系)において、Z軸方向は、上下方向Zとする。X軸方向およびY軸方向は、Z軸方向と直交する水平方向の一方向であり、互いに直交する方向とする。
以下に、本発明に係る採光装置の各実施形態の構成について詳しく説明する。
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。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態の採光装置10の構成について説明する。
図1は、第1実施形態における採光装置10を窓に設置した状態を室内側から見た正面図である。図2は、第1実施形態における採光装置10を窓に設置した状態の断面図である。図3は、第1実施形態における採光装置10の採光パネルを示す斜視図である。
図4は、採光パネル11における複数の採光部14の延在方向のバリエーションを示す正面図である。図5A〜図5Dは、採光パネル11における複数の採光部14の延在方向に交差する方向の断面形状のバリエーションを示す図である。図6は、第1実施形態における採光装置10を天井側から見た上面図である。図7は、第1実施形態における採光装置10の設置例を示す図であって天井側から見た図である。図8は、第1実施形態における採光装置10の採光状態を示す斜視図である。図9は、第1実施形態における採光装置10の他の設置例を示す斜視図である。図10は、図9に示す採光装置10の設置例を示す側面図である。
本実施形態の採光装置10は、例えば、図1及び図2に示すように、室内の天井または窓の上側の壁部1004等に取り付けられる。採光装置10は、窓ガラス1003の少なくとも上部を覆うように配置されている。採光装置10は、幅方向がX方向に平行な方向で、厚み方向がY方向と平行な方向で設置される。採光装置10は、室内側に吊り下げられる状態で設置される。
採光装置10は、採光パネル(採光部材)11と、採光パネル11を支持するフレーム(支持部材)12と、採光パネル11をフレーム12ごと窓の上側の壁部1004に固定するための固定治具13と、を備えて構成されている。
採光パネル11は、図3に示すように、光透過性を有した基材11Aと、基材11Aの第1面11aに設けられた光透過性を有する複数の採光部14と、複数の採光部14の間に設けられた空隙部15と、を有する。採光パネル11は、空隙部15に接する各採光部14の側面14aの一部が、採光部14に入射した光を、延在方向に交差する方向へ反射する反射面として機能する。
採光パネル11において、複数の採光部14は、図3に示すように、基材11Aの上下方向に沿う端辺11cに沿って延在し、端辺11cに平行している。各採光部14は、図3に示すように、基材11AのZ方向に延在し、且つ、基材11AのX方向に並んで設けられている。採光部14は、延在方向に交差する断面形状が二等辺三角形状のプリズム体から構成されている。採光部14の形状は、断面二等辺三角形状に限られず、図5Aに示すような断面直角三角形状、図5Bに示す断面台形状、図5Cに示す断面六角形状あるいは図5Dに示すマルチテーパー形状であってもよく、特に限定されない。採光部14に入射した光は、反射面である側面14aにおいて水平方向に屈折(反射)されて室内へ射出される。また、採光パネル11は、複数の採光部14を有する微細構造面が室外側に向くように配置されていてもよいし、上記微細構造面が室内側に向くように配置されていてもよい。
また、図3では、10個の採光部14のみを示しているが、実際にはより多数の採光部14が基材11Aに設けられている。
また、採光部14の延在方向においても上下方向に限られず、例えば、図3、図4に示すように、基材11Aの端辺11cを基準(0°:上下)として、複数の採光部14が基材11Aのうち、水平方向に沿う端辺(第1端辺)11eに交差する端辺、つまり上下方向に沿う端辺(第2端辺)11cに対して所定の角度で傾斜していてもよい。この場合は、上記端辺11cに対して−45°以上+45°以下の間の角度θで傾斜していることが望ましい。採光部14の延在方向が略水平方向の場合、採光部14に入射した光は部屋の上下方向に射出するため、部屋の左右方向を明るくする効果が小さい。これに対して、採光部14が、上記端辺11cに対して−45°以上+45°以下の間の角度θで傾斜している場合は、採光部14に入射した光の略左右方向への射出が大部分を占める構成となる。
また、1つの採光パネル11内に、採光部14の延在方向が互いに異なる領域が複数存在していてもよい。
基材11Aは、熱可塑性ポリマーや熱硬化性樹脂、光重合性樹脂等の光透過性樹脂からなる。また、光透過性樹脂としては、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からなるものを用いることができる。その中でも、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリイミド(PI)等を好適に用いることができる。基材11A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。
採光部14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及び感光性を有する有機材料で構成されている。また、これらの有機材料に、重合開始剤やカップリング剤、モノマー、有機溶媒等を混合したもの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に、各種の添加成分を含んでいてもよい。その他、特許第4129991号公報に記載の材料を用いることができる。採光部34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。
また、基材11Aと複数の採光部14とが同じ材料を用いて一体成形されていてもよい。
フレーム12は、室内側の正面から見て矩形枠形状を呈し、内側に開口12aを有している。フレーム12は、開口12aに嵌め込まれた採光パネル11の周囲を保持する。
フレーム12には、図1及び図2に示すように一対の固定孔(第1取付部)12B,12Bが形成されている。一対の固定孔12B,12Bは、固定螺子13Bを螺合あるいは挿通させるための孔であって、フレーム12の上枠部12a1に形成されている。
固定治具13は、少なくとも固定螺子13Bを有している。
このような構成の採光装置10は、窓の上側の壁部1004に直接螺子止めしてもよいし、例えば、壁部1004との間に図2に示すような固定板13Aを介在させてもよい。
この場合は、例えば、固定板13Aを予め設置場所の壁部1004に取り付けておき、この固定板13Aに採光装置10を螺子止めすることで設置してもよい。あるいは螺子止め以外の方法で設置してもよい。
本実施形態の採光装置10に太陽光が入射すると、採光パネル11の複数の採光部14により、採光部14の配列方向(水平方向:X方向)に屈折されて室内へ射出される。採光部14に入射する位置によって、室内の左右どちらかへ屈折される。採光パネル11に対して垂直な方向へそのまま直進する光もあるが、入射光の多くが水平方向へ分散されて拡散される。
既存の採光装置の多くは、複数の第1採光部が水平方向に延在する採光パネルを有しており、直射の太陽光が多く入射する窓(例えば北半球(日本)で使用される場合は、南側の窓)に設置されることをメインに構成されている。このため、東側の窓あるいは西側の窓に採光装置を設置した場合は、水平方向に延在する複数の第1採光部によって、採光パネルに入射した光の多くが北側へ向かって射出されてしまい、窓の左右方向(室内の南側あるいは西側)へ向けて光を拡げることは難しかった。また、各第1採光部の延在方向が水平方向とされた構成の場合、入射光を上側へ向けて屈折させる機能を有するため、室内に居る人の目線よりも下側に設置した場合には、天井方向へ向かう光が人の眼に入りグレアになってしまう。
これに対し、本実施形態の採光装置10によれば、上下方向に延在する複数の採光部14により、光を水平方向に屈折させることができるので、採光パネル11に入射した太陽光を部屋の左右方向(横方向)に広げることが可能である。そのため、東側の窓あるいは西側の窓に本実施形態の採光装置10を設置すれば、上下方向に延在する複数の採光部14によって、採光パネル11に入射した光を窓の左右方向(室内の南側あるいは西側)に広げることができる。
このため、建物の窓の向きに関わらず、本実施形態の採光装置10を設置することができる。例えば、図7に示すように、部屋の東側の窓に採光装置10を設置した場合は、東から窓に差し込む朝日だけでなく、日中南から差し込む太陽光を効率よく室内に採り入れて、窓の左右方向を明るくすることができる。
また、部屋の西側の窓に採光装置10を設置した場合は、日中の光だけでなく西日を効率よく室内に採り入れて、窓の左右方向を明るくすることができる。
本実施形態では、図6に示すように、採光パネル11の微細構造側が窓ガラス1003に向くように採光装置10を設置したが、採光パネル11の微細構造側が室内側へ向くように採光装置10を設置してもよい。
なお、採光装置10の設置箇所は上枠部12a1側のみに限られない。例えば、図1に示すように、上枠部12a1に垂直な側枠部12a2のうちのいずれか一方にも、固定孔(第2取付部)12B,12Bが設けられていてもよい。これにより、窓ガラス1003に対して採光装置10の向きを変えて付け替えることができる。採光パネル11における各採光部14の延在方向が水平方向に平行となる向きで、採光装置10を設置することで、採光パネル11に入射した光が天井1001側へ向けて射出されることになる。これにより、省エネ照明を実現できる。このように、建物の窓の向きや季節に応じて、採光装置10を付け替えて機能の切り替えを行うことができる。さらに、本実施形態の採光装置10は、構造が簡単で製造しやすく、螺子止めするだけで所定の場所へ設置できる構成のため、取扱いが容易である。
また、本実施形態の採光装置10では、室内に居る人の目線よりも下側に設置することも可能である。例えば、図8に示すように、採光装置10を室内に居る人の目線よりも下側の窓に設置した場合、上下方向に延在する複数の採光部14により、窓の上方から採光装置10に入射した太陽光は、水平方向に拡散されながら床1002へ向かって射出される。そのため、グレアにならず、室内に居る人が不快を感じるようなこともなくなる。
採光装置10は、オフィスや高層階で見られる腰高の窓以外にも設置することが可能である。例えば、図9および図10に示すように、一般家庭においてよく見られる窓ガラスが床に達した、引き違い窓などに適用することができる。この場合は、例えば、窓ガラスと一緒に採光装置10をアルミサッシ内に保持させる構成としてもよい。これにより、窓の開閉性を損なうことなく、室内へ太陽光を採り入れることができる。また、図9および図10においては、引き違い窓のうち室内側の窓ガラス1003aに採光装置10を設けた構成を示しているが、屋外側の窓ガラス1003bにも採光装置10を設けた構成としてもよい。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態の採光装置20の構成について説明する。
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、光拡散部材を備えた点において異なる。よって、以下の説明では、先の実施形態と異なる構成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10と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
(構成例1)
図11は、第2実施形態の採光装置20の構成(別部材)の一例を示す上面図である。
図12Aは、第2実施形態における光拡散部材の一例としてレンチキュラーレンズシート22Aを示す斜視図である。図12Bは、第2実施形態における光拡散部材の一例としてマイクロレンズアレイシート22Bを示す斜視図である。
図11に示すように、本実施形態の採光装置20は、上述した採光パネル11と、光を拡散させる光拡散部材22とが同一のフレーム12に支持されて構成されている。光拡散部材22は、採光パネル11の微細構造面11aとは反対側の背面11b側に配置されている。光拡散部材22は、採光パネル11に対して光の透過方向へ間隔をおいて配置されている。光拡散部材22は、微細構造が形成された一面122a側を、採光パネル11の背面11b側に向けた状態で配置されている。
光拡散部材22は、入射光を等方的あるいは異方的に拡散させる機能を有する。
異方的に光を拡散させる機能を得る場合には、光拡散部材22として、例えば図12Aに示すような、一方向に長さを有する複数の半円レンズ22aを有するレンチキュラーレンズシート22Aが用いられる。
等方的に光を拡散させる機能を得る場合は、光拡散部材22として、例えば、図12Bに示すような複数の半球レンズ22bを有するマイクロレンズアレイシート22Bが用いられる。
このような採光装置20に入射した太陽光は、採光パネル11において屈折された後、光拡散部材22において拡散されて室内に射出される。
(構成例2)
図13は、第2実施形態における構成例2の採光装置20Aを示す上面図である。
フレーム12内における採光パネル11と光拡散部材22の配置は、上述した関係に限られない。例えば、各々の微細構造面側を対向させた状態でフレーム12に保持されていてもよい。図13に示すように、採光パネル11の複数の採光部14が形成された微細構造面11aと、光拡散部材22のレンズ面122aとを対向させた状態でフレーム12に保持された構成としてもよい。
このような採光装置20Aに入射した太陽光は、光拡散部材22において拡散された後、採光パネル11において屈折されて室内に射出される。
(構成例3)
図14A及び図14Bは、第2実施形態における構成例3の採光装置20B,20Cを示す上面図であって、図14Aは、貼り合わせタイプである場合を示す図であり、図14Bは、一体形成タイプである場合を示す図である。
先の構成例1,2では、別部材の採光パネル11と光拡散部材22とを組み合わせた構成となっているが、互いに離間配置した構成に限られず、各々を一体化した構成であってもよい。
例えば、図14Aに示す採光装置20Bのように、採光パネル11と光拡散部材22とを互いの背面11b,122bどうしを貼り合わせて一体化し、この状態でフレーム12に保持された構成としてもよい。
また、図14Bに示す採光装置20Cのように、光透過性を有する一つの基材18の一面側に複数の採光部14からなる微細構造面11aを形成するともに、他面側に複数の半円レンズ22aあるいは複数の半球レンズ22bからなるレンズ面122aを形成することによって、採光機能及び光拡散機能の両方を備えた構成としてもよい。
このような採光装置20Bに入射した太陽光は、採光パネル11において屈折された後、光拡散部材22において拡散されて室内に射出される。
上述した採光装置20,20A,20B、20Cにおいて、光拡散部材22として、例えば、等方性光拡散特性を有するマイクロレンズアレイシート22Bを用いる場合には、各半球レンズ22bが採光パネル11に対向する姿勢であれば、採光パネル11に対してマイクロレンズアレイシート22Bを上下左右どのような向きで配置してもよい。マイクロレンズアレイシート22Bに入射した光は、その入射角度に関わらず、各半球レンズ22bにおいて等方的に拡散されて、室内の上下左右の広い範囲に射出される。マイクロレンズアレイシート22Bにより光を広く拡散させることができるため、室内における明暗の差を緩和して、より均等に明るくすることができる。
一方、光拡散部材22として、例えば、異方性光拡散特性を有するレンチキュラーレンズシート22Aを用いる場合は、採光パネル11に対するレンチキュラーレンズシート22Aの向きによって得られる効果が違ってくる。
図15は、図中左側の採光パネル11と、図中右側のレンチキュラーレンズシート22Aと、の組み合わせを示す図であって、採光パネル11における採光部14の延在方向と、レンチキュラーレンズシート22Aにおける各半球レンズ22bの延在方向とが平行する場合を示す。
例えば、図15に示すように、レンチキュラーレンズシート22Aにおける各半円レンズ22aの延在方向が、採光パネル11の各採光部14の延在方向と平行する向きで、レンチキュラーレンズシート22Aが配置されている場合、レンチキュラーレンズシート22Aに入射した光は水平方向へ拡散される。このため、採光パネル11との相乗効果によって、水平方向へより光が拡散されて、室内の左右方向の広い範囲を明るくすることができる。
図16は、図中左側の採光パネル11と、図中右側のレンチキュラーレンズシート22Aと、の組み合わせを示す図であって、採光パネル11における採光部14の延在方向と、レンチキュラーレンズシート22Aにおける各半球レンズ22bの延在方向とが直交する場合を示す。
また、図16に示すように、レンチキュラーレンズシート22Aにおける各半円レンズ22aの延在方向が、採光パネル11の各採光部14の延在方向と直交する向きで、レンチキュラーレンズシート22Aが配置されている場合、レンチキュラーレンズシート22Aに入射した光は、各半円レンズ22aの延在方向に交差する上下方向へ拡散される。このため、採光パネル11との相乗効果によって、水平方向及び上下方向の両方へ光が射出されて、室内の上下左右の広い範囲を明るくすることができる。
このように、光拡散部材22としてレンチキュラーレンズシート22Aを用いる場合、採光パネル11における光の採光方向に対して、レンチキュラーレンズシート22Aにおける光の拡散方向を一致させるか、あるいは異ならせるかによって、採光パネル11に対する光拡散部材22の配置姿勢を適宜変更することで、得られる光学特性を切り替えることができる。
このように、採光パネル11と光拡散部材22とを併用することにより、採光パネル11を透過した指向性の強い光によるグレアを緩和することができるとともに、所望の場所だけでなくその周辺へ光を送ることができる。
以下に、本実施形態の採光パネル11の変形例1〜3の構成について述べる。
採光パネル11により水平方向への光制御が可能な形態であれば、採光パネル11及び光拡散部材22の各構成について、特に限定されない。
(変形例1)
図17A及び図17Bは、第2実施形態における採光パネル11の変形例1の構成を示す概略図である。図17Aは採光パネル11の構成を示す正面図であり、図17Bは光拡散部材22としてレンチキュラーレンズシート22Aの構成を示す正面図である。図17Aに示す採光パネル11は、上述した構成と同様に、複数の各採光部14の延在方向が上下方向(Z方向)とされている。
一方、図17Bに示すレンチキュラーレンズシート22Aは、半円レンズ22aの延在方向が異なる複数の領域を有している。ここでは、半円レンズ22aの延在方向がそれぞれ異なる4つの領域R1a〜R1dを有しているが、これに限られない。
第1拡散領域R1a内の複数の半円レンズ22aは、レンチキュラーレンズシート22Aの端辺22cに平行しており、上下方向(Z方向)へ延在している。
第2拡散領域R1b内の複数の半円レンズ22aは、上記端辺22cに対して所定の角度θで傾斜している。ここでは、端辺22cに対して−45°以上0°以下の間の角度θで傾斜している。
第3拡散領域R1c内の複数の半円レンズ22aは、上記端辺22cに対して垂直な方向(X方向)に延在している。
第4拡散領域R1d内の複数の半円レンズ22aは、上記端辺22cに対して0°以上+45°以下の間の角度θで傾斜している。
このように、4つの領域R1a〜R1dごとに異なる光の拡散特性を有した光拡散部材22を組み合わせてもよい。
(変形例2)
図18A及び図18Bは、第2実施形態における採光パネル11の変形例2の構成を示す概略図である。
図18Aは採光パネル11の構成を示す正面図であり、図18Bは光拡散部材22の構成を示す正面図である。
図18Aに示す採光パネル11は、基材11Aの第1面11aに、採光部14,14A,14Bの延在方向が異なる複数の領域を有している。ここでは、採光部14,14A,14Bの延在方向がそれぞれ異なる3つの領域R2a,R2b,R2cを有しているが、領域の数はこれに限られない。
第1採光領域R2a内の複数の第1の採光部14Aは、採光パネル11の端辺11cに対して所定の角度θで傾斜している。ここでは、基材11Aの水平方向に沿う端辺(第1端辺)11eに交差する端辺11cに対して、0°以上+45°以下の角度θで傾斜している。
第2採光領域R2b内の複数の採光部14は、上記端辺11cに対して平行(0°)し、上下方向へ延在している。
第3採光領域R2c内の複数の第2の採光部14Bは、上記端辺11cに対して−45°以上0°以下の角度θで傾斜している。
このように、3つの領域R2a〜R2cごとに光の採光特性が異なる採光パネル11と、4つの領域R1a〜R1dごとに異なる光の拡散特性を有した光拡散部材22と、を組み合わせてもよい。
(変形例3)
図19A及び図19Bは、第2実施形態における採光パネル11の変形例3の構成を示す概略図である。
図19Aは採光パネル11の構成を示す正面図であり、図19Bは光拡散部材22の構成を示す正面図である。
図19Aに示す採光パネル11は、複数の採光領域R2dと、複数の透明領域SPとを有する。複数の採光領域R2d内の複数の採光部14は、採光パネル11の端辺11cに沿って延在している。また、各採光領域R2dは、互いの採光部14が平行しているとともに、採光部14の延在方向に交差する方向へ間隔をおいて配置されている。透明領域SPは、隣り合う採光パネル11の間に存在する。採光領域R2d及び透明領域SPは、X方向へ交互に存在する。隣り合う採光領域R2dどうしの間隔は、採光領域R2dの幅方向(X方向)の長さよりも小さい。透明領域SPは、光透過性を有する樹脂材料から構成されていてもよいし、採光部14が間引きされた領域であってもよい。
図19Bに示す光拡散部材22(レンチキュラーレンズシート22A)は、2つの光拡散領域R1eと、これらの間に存在する透明領域SPとを有している。透明領域SPは、光透過性を有する樹脂材料から構成されていてもよいし、間引きされた領域であってもよい。
図19Aに示す採光パネル11と、図19Bに示す光拡散部材22とは、これらを組み合わせたときに、採光パネル11側の透明領域SPと、光拡散部材22における透明領域SPとは、光の透過方向で重なることのない構成となっている。
このように、採光パネル11及び光拡散部材22の各面内において、採光部14、半円レンズ22aが存在しない領域が設けられていてもよい。
このように、採光部14が存在しない透明領域SPを有する採光パネル11と、半円レンズ22aが存在しない透明領域SPを有する光拡散部材22と、を組み合わせてもよい。
以上述べた変形例1〜3の構成のように、採光パネル11及び光拡散部材22において各面内において、光の射出特性が異なる領域を複数備えることにより、採光装置20Aから射出される光のグレアや輝度を低減することができる。また、設置する窓の向きや、太陽の高度等に応じて、最適な室内環境を提供することができる。
図20〜図23は、第2実施形態における光拡散部材22の他の構成例を示す図である。
光拡散部材22としては、上述したレンチキュラーレンズシート22A及びマイクロレンズアレイシート22Bに限られず、その他の光拡散部材を採用してもよい。
例えば、上記以外に、異方性光拡散特性を有する光拡散部材22として、図20に示すように、透過性基板23の一面側に複数のプリズム24を有した異方性拡散シートを光拡散部材22として用いてもよい。また、図21A及び図21Bに示すように、一方向に延在するストライプ状の複数の突起部25が延在方向に交差する方向に並ぶ、いわゆる疑似ストライプ構造の異方性光拡散シートを光拡散部材22として用いてもよい。複数のプリズム24やストライプ状の複数の突起部25は、面内において一方向に延在しているため、入射した光を、プリズム24及び突起部25の延在方向と直交する方向に拡散させることができる。
また、図22に示すように、例えば、光透過性の樹脂からなる樹脂層26内に、多数の針状のフィラー27が含まれる異方性拡散フィルムを光拡散部材22として用いてもよい。
多数のフィラー27は、樹脂層26内において一方向に配向しているため、樹脂層26内に入射した光を、フィラー27の配向方向と直交する方向に拡散(散乱)させることができる。
また、等方性光拡散特性を有する光拡散部材22として、図23に示すように、光透過性の基材28の片面に、バインダー樹脂内に多数の拡散ビーズ29a等が分散されてなる微細構造層29が貼り合わされてなる光拡散シート等を用いてもよい。
また、採光装置20として、採光パネル11及び光拡散部材22以外に、他の光学機能を有する部材を組み合わせた構成としてもよい。他の光学機能部材として、例えば、紫外線カットフィルム、赤外線カットフィルム、様々なデザインが施されたデザインシート等が挙げられる。
以下の各実施形態では、本発明に係る採光装置の一実施形態として、採光ブラインドの構成について説明する。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態の採光ブラインド30の構成について説明する。
図24は、第3実施形態の採光ブラインド30の外観を示す図であって、室内側から見た斜視図である。図24における採光ブラインド30の上下方向をZ方向、左右方向をX方向、前後方向をY方向とする。図25は、第3実施形態の採光ブラインド30を側方から見た図である。
本実施形態の採光ブラインド(採光装置)30は、図24及び図25に示すように、水平方向(X方向)に延在するとともに上下方向(Z方向)に間隔を空けて平行に並ぶ複数の採光スラット(採光部材、スラット)31と、複数の採光スラット31を上下方向に吊り下げ自在に支持する支持機構(支持部材)32と、を主として構成されている。支持機構32は、複数の採光スラット31を昇降自在及び傾動自在に支持している。
図26Aは、採光スラット31の構成を示す斜視図である。図26Bは、図26AのB−B断面図である。図26Cは、図26AのC−C断面図である。
採光スラット31は、図26Aに示すように、長手方向に垂直な断面において屈曲または湾曲した形状を有する。図27は、採光ブラインド30の室外側から見た斜視図である。図28Aは、採光ブラインド30が閉状態の様子を示す断面図である。図28Bは、採光ブラインド30が開状態の様子を示す断面図である。
採光スラット31は、図26A、図26B、図26Cに示すように、長手方向に交差する断面において屈曲または湾曲した形状を有する基材33と、基材33の第1面33aに設けられた光透過性を有する複数の採光部34と、複数の採光部34の間に設けられた空隙部35と、を備える。
基材33は、第1部分33Aと第2部分33Bとを有し、これら第1部分33Aと第2部分33Bの境界において長手方向に平行な中心軸(屈曲部分)Lに沿って折り曲げられている。第1部分33Aと第2部分33Bとのなす角度θは、第1面33aに形成される複数の採光部34の形状等に応じて適宜設定される。また、基材33の形状は上述した形状に限られず、中心軸以外で屈曲した構成、例えば、断面非対称形状でも良い。
複数の採光部14は、図26A、図26B、図26Cに示すように、基材33の第1面33a上に形成されている。複数の採光部34は、基材33の第1部分33A及び第2部分33Bに亘って形成されており、基材33の短手方向(Y方向)に沿う端辺(第2端辺)33cに沿って延在している。各採光部34は、基材33の長手方向(X方向:水平方向)に沿う端辺(第1端辺)33eに交差する端辺33cに対して、0°の角度をなす。
つまり、複数の採光部34は、基材33の端辺33cに平行している。複数の採光部34は、基材33の長手方向(X方向)に平行に並んで形成されている。
図26Bでは、採光部34が断面二等辺三角形状を呈しているが、この形状に限られない。先の実施形態で述べたように、断面台形状、断面六角形状、あるいはマルチテーパー形状であってもよく、特に限定されない。
支持機構32は、上下方向に平行に並ぶ複数のラダーコード(不図示)と、各ラダーコードの上端側を支持する固定ボックス36と、各ラダーコードの下端側に取り付けられる昇降バー37と、昇降バー37の昇降操作及び各採光スラット31の傾動操作を行う昇降・傾動操作部38を備えている。
このような構成の採光ブラインド30は、窓の上部から吊り下げられた状態で取り付けられ、複数の採光スラット31の微細構造面側が窓ガラスに対向した姿勢となる。
本実施形態の採光ブラインド30では、図27に示したように、採光スラット31の長手方向に対して略直交する方向に採光部34が延在している。そのため、採光ブラインド30に太陽光が入射すると、採光スラット31における基材33の第1部分33A及び第2部分33Bにおいて、採光部34の延在方向に交差する方向、つまり採光スラット31の長手方向(水平方向)に屈折されて室内へ射出される。
(閉状態)
図28Aに示すように、採光ブラインド30を閉状態にするには、図24に示した昇降・傾動操作部38を操作して、基材33の第1部分33Aが垂直に近づくように複数の採光スラット31を起立させる。
閉状態の採光ブラインド30に入射した太陽光のうち、採光スラット31のうち基材33の第2部分33Bに入射した光は、基材33の長手方向に並ぶ複数の採光部34の各々によって水平方向へ屈折され、水平方向へ拡散された状態となる。採光スラット31から射出された光は、室内の床へ向かって射出される。
一方、採光スラット31のうち基材33の第1部分33Aに入射した光は、基材33の長手方向に並ぶ複数の採光部34の各々によって水平方向へ屈曲されて拡散された後、さらに、上下方向で下方に位置する他の採光スラット31における基材33の第2部分33Bに入射する。上位側の採光スラット31から射出された光は、下位側の採光スラット31における複数の採光部34の各々によってさらに水平方向へ屈曲されて拡散される。
よって、室内のプライバシーを確保するために採光ブラインド30を閉状態にした場合でも、効率よく外光を室内へ採り入れることができる。
(開状態)
図28Bに示すように、採光ブラインド30を開状態にするには、図24に示した昇降・傾動操作部38を操作して、採光スラット31の傾斜が水平に近づくように傾倒させ、上下方向に並ぶ採光スラット31どうしの間の隙間を拡げる。
開状態の採光ブラインド30の場合、殆どの太陽光が、採光スラット31における基材33の第1部分33Aに入射する。基材33の第1部分33Aに入射した光は、基材33の長手方向に並ぶ複数の採光部34の各々によって水平方向へ屈折され、水平方向へ拡散された状態となる。
上位側の採光スラット31の第1部分33Aから射出された光は、そのまま室内の床へ向かって射出されるが、下位側の採光スラット31の第2部分33Bに入射する。
下位側の採光スラット31の第2部分33Bに入射した光は、基材33の長手方向に並ぶ複数の採光部34の各々によって水平方向へさらに屈折され、より拡散された状態で室内へ射出される。
本実施形態の採光ブラインド30によれば、窓の上位から入射する太陽光を、窓の左右方向へ広げながら、室内の床へ向かって射出することができる。複数の採光スラット31のうち、上位側の採光スラット31の第1部分33Aに入射した光は、下位側の採光スラット31の第2部分33Bに入射することで二重に拡散される。採光スラット31のうち、基材33の第2部分33Bには、上位側の採光スラット31から射出された拡散光と、窓ガラスを透過した直射光とが入射する。これにより、射出光の拡散状態が複雑になることでグレアが抑制されるとともに、室内の左右方向へより光を拡げることができる。
なお、本実施形態では、複数の採光部34が、基材33の第1面33a側に複数の採光部34を有する構成となっているが、第2面33b側に有していてもよい。
(採光スラットの変形例)
図29は、第3実施形態における採光スラット39の変形例を示す斜視図である。
図29に示す採光スラット39の各採光部34は、基材33の短手方向に沿う端辺33cに対して所定の角度θで傾斜している。この場合、採光部34は、上記端辺33cに対して−45°以上+45°以下の間の角度θで傾斜していることが望ましい。
<光拡散機能を有する構成>
次に、採光ブラインド30の各採光スラット301に対して光拡散機能を有する構成について説明する。
(採光スラットの構成例1)
図30は、光拡散機能を有した採光スラット301の構成を示す断面図である。
図30に示す採光スラット301のように、基材33のうち、複数の採光部34が設けられた第1面33aとは反対側の第2面33b側に、光拡散シート301Aが設けられていてもよい。光拡散シート301Aとしては、光を等方的あるいは異方的に拡散できる機能を有していれば良く、図14A及び図14Bに示すように貼り合わせタイプまたは一体形成タイプなど、その構成は特に問わない。光拡散シート301Aとして、等方性拡散特性を有する部材を用いるか、異方性拡散特性を有する部材を用いるかは、採光ブラインド30を設置する窓の向きや太陽高度等に応じて、適宜設定される。
このような採光スラット301に入射した光は、複数の採光部34において水平方向へ屈曲された後、光拡散シート301Aにおいて等方的あるいは異方的に拡散されて射出される。
(採光スラットの構成例2)
図31は、光拡散機能を有した採光スラット302の構成を示す断面図である。
図31に示す採光スラット302のように、基材33の一部に採光機能及び光拡散機能が付与された構成としてもよい。採光スラット302は、基材33のうち、第1部分33Aに採光機能及び光拡散機能が付与され、第2部分33Bが光透過機能を有している。第2部分33Bには、採光機能及び光拡散機能が付与されておらず、光透過機能のみである。
具体的には、基材33の第1部分33Aにおける第1面33a側に、光拡散シート302Aが設けられている。複数の採光部34は、第1部分33Aの第2面33b側に設けられている。基材33の第2部分33Bは、第1面33a及び第2面33bがそれぞれ露出している。
このような採光スラット302のうち、基材33の第2部分33Bに入射した光は、入射角度を維持したまま第2部分33Bを透過する。基材33の第1部分33Aに入射した光は、光拡散シート302Aにおいて等方的あるいは異方的に拡散された後、複数の採光部34において水平方向へ屈折されて射出する。
(採光スラットの構成例3)
図32は、光拡散機能を有した採光スラット303の構成を示す断面図である。
図32に示す採光スラット303のように、基材33の短手方向に採光機能及び光拡散機能が付与されていてもよい。
採光スラット303は、基材33における第1面33aの第1部分33A側に複数の採光部34を有し、第2部分33B側に光拡散シート303Aを有している。
このような採光スラット303のうち、基材33の第2部分33B側に入射した光は、光拡散シート303Aにおいて等方的あるいは異方的に拡散された後、第2部分33Bを透過する。基材33の第1部分33A側に入射した光は、複数の採光部34において水平方向へ屈折された後、第1部分33Aを透過する。
(採光スラットの構成例4)
図33は、光拡散機能を有した採光スラット304の構成を示す断面図である。
図33に示す採光スラット304のように、採光スラット304の一部に採光機能及び光拡散機能が付与された構成としてもよい。
採光スラット304は、長手方向に交差する断面において屈曲または湾曲した形状を有するカバー部材4と、一面側に複数の採光部34を有する採光シート5と、光拡散シート6と、を備えて構成されている。採光シート5には、短手方向に延在する採光部34が長手方向に複数並んで設けられている。光拡散シート6は、光拡散機能を有するものであれば、その構成は特に問わない。
カバー部材4の第1部分4Aには、採光シート5及び光拡散シート6を保持する保持溝7が形成されている。第2部分4Bは、先端側(短手方向一端側)へ向かって先細りの形状とされている。採光スラット304は、上述したようなカバー部材4に採光シート5及び光拡散シート6を組み込んで構成されている。カバー部材4は、採光シート5及び光拡散シート6を保護するとともに、採光シート5及び光拡散シート6の微細構造面に対する防塵機能も果たす。
このような採光スラット304に入射した太陽光は、カバー部材4の第1部分4Aを透過した後、採光シート5及び光拡散シート6を連続して透過し、拡散された状態で射出される。
(採光スラットの構成例5)
図34は、光拡散機能を有した採光スラット305の構成を示す断面図である。
図34に示す採光スラット305のように、長手方向に交差する断面が屈曲あるいは湾曲していない構成としてもよい。
基材8は、一方向に長さを有する平面板状であり、長手方向に交差する断面が矩形状をなす。基材8には、第1面8a側に採光シート5が設けられ、第2面8b側に光拡散シート6が設けられている。
このような採光スラット305に入射した太陽光は、まず採光シート5において水平方向へ屈折された後、基材8を透過して、光拡散シート6において等方的あるいは異方的に拡散されて射出される。
上述した変形例2〜6に示す構成において、基材の第1面及び第2面のどちらに採光機能部分及び光拡散部分を付与するかは、適宜設定される。採光スラットのうち採光機能部分が屋外側、光拡散機能部分が室内側に設けられた構成に関わらず、光拡散機能部分を屋外側、光拡散機能部分を室内側に設けた構成としてもよい。また、採光機能部分及び光拡散機能部分の各微細構造面側を、屋外側及び室内側のどちらに向けて配置するかについても特に制約はなく、適宜設定される。
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態の採光ブラインド40の構成について説明する。
図35は、第4実施形態の採光ブラインド40の外観の一部を示す図であって、屋外側から見た斜視図である。図36は、第4実施形態の採光スラット41の構成を示す斜視図である。図37は、第4実施形態の採光ブラインド40における採光状態を示す側面図である。
本実施形態の採光ブラインド(採光装置)40は、図35に示すように、上下方向に間隔を空けて平行に並ぶ採光スラット(採光部材、スラット)41を備えている。本実施形態の採光スラット41は、2つの採光機能(左右拡散機能・上下拡散機能)を有する。
採光スラット41は、図36に示すように、基材33と、基材33の第1面33a側に設けられた複数の第1採光部34A及び複数の第2採光部34Bと、を備えて構成されている。
複数の第1採光部34Aは、基材33の第1部分33Aのみに設けられている。第1採光部34Aは、第1部分33Aの短手方向の端辺33cに沿って延在し、第1部分33A(基材33)の長手方向に平行に並んで設けられている。
複数の第2採光部34Bは、基材33の第2部分33Bのみに設けられている。第2採光部34Bは、第2部分33B(基材33)の長手方向の端辺33dに沿って延在し、第2部分33Bの短手方向に平行に並んで設けられている。
このような構成の採光ブラインド40では、図37に示すように、採光スラット41の第1部分33A及び第2部分33Bのどちらに入射するかによって採光された光の射出方向が異なる。
図37に示すように、採光スラット41のうち、基材33の第1部分33Aに入射した光は、複数の第1採光部34Aにおいて水平方向へ屈折されて室内の床へ向かって射出される。
太陽光の高度によっては、上位側の採光スラット41の第1部分33Aに入射した光が、第1採光部34Aにおいて水平方向へ拡散された後、下位側の採光スラット41の第2部分33Bに入射する。下位の採光スラット41の第2部分33Bに入射した光は、基材33の長手方向に延在する複数の第2採光部34Bによって上方へ向かって屈折され、室内の天井へ向かって射出される。
また、太陽光が、各採光スラット41の第2採光部34Bに直接入射して上方へ向かって射出されることもある。
本実施形態の採光ブラインド40によれば、1つの採光スラット41に、水平方向へ光を拡散させる機能と、上下方向へ光を屈折させる機能と、が付与されているため、室内の左右方向だけでなく室内の天井方向に光を拡げることができる。これにより、照明の代わりにすることができ、室内全体を万遍なく明るくすることができる。
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態の採光ブラインド50の構成について説明する。
図38は、第5実施形態の採光ブラインド50の外観の一部を示す図であって、屋外側から見た斜視図である。図39は、第5実施形態の採光ブラインド50における採光状態を示す側面図である。
本実施形態の採光ブラインド(採光装置)50は、図38に示すように、上下方向に間隔を空けて平行に並ぶ採光スラット(採光部材、スラット)51を備えている。本実施形態の採光スラット51は、2つの光学機能(採光機能及び反射機能)を有する。
採光スラット51は、図38に示すように、基材33の第1部分33Aに複数の採光部34を有し、第2部分33Bに反射面52を有して構成されている。
複数の採光部34は、基材33の第1部分33Aに設けられている。複数の採光部34は、基材33の短手方向の端辺33cに延在するとともに、基材33の長手方向に平行に並んで設けられている。
反射面52は、例えば、基材33の第2部分33Bの第1面33a側を覆うようにして設けられた反射シートなどを用いて形成される。反射シートは、金属などの高反射性を有する材料からなる。あるいは、第2部分33Bの第1面33a側を白色に着色することによって反射面52を形成してもよい。また、基材33のうち、第2部分33Bを金属材料で形成することによって反射面52を得るようにしてもよい。
このような採光ブラインド50では、図39に示すように、採光スラット51のうち、基材33の第1部分33Aに入射した光は、複数の採光部34によって水平方向に屈折された後、下位側の採光スラット51に入射する。上位側の採光スラット51から射出された光が、下位側の採光スラット51の第2部分33Bに入射すると、反射面52により上方へ向けて反射される。反射された光は、室内の天井方向へ向かい、天井を明るく照らすことができる。
なお、反射面52は、高い反射性を有していることに限らない。例えば、一部の光を反射させるとともに残りの光を透過させる半透過反射機能を有していてもよい。
また、採光ブラインド50を構成する採光スラット51の全てが高い反射性を有している必要はない。例えば、採光ブラインド50のうち、上位側に位置する複数の採光スラット51の反射面52は高い反射性を有するものとし、下位側に位置する複数の採光スラット51の反射面52は上位側の採光スラット51に比べて低い反射性を有するものとしてもよい。
これにより、室内に居る人の目線よりも上方に位置する採光スラット51において反射された光によって天井を明るく照らす効果が得られるとともに、室内に居る人の目線よりも下方に位置する採光スラット51において反射された光が人の眼に入ってまぶしく感じてしまうのを抑えることができる。
本実施形態では、採光スラット51における基材33の第2部分33Bに高反射性を付与した構成となっているが、第2部分33Bに他の光学機能が付与されていてもよい。例えば、第2部分33Bが光拡散機能や遮光機能、あるいは光透過機能を有していてもよい。
(変形例)
図40は、第5実施形態の変形例としての採光ブラインド55を示す斜視図である。
図40に示す採光ブラインド55のように、光学機能スラット56が部分的に混在していてもよい。
採光ブラインド55は、上下方向において、上位側及び下位側のそれぞれに採光領域55A,55Aが存在するとともに、これら一対の採光領域55A,55Aの間に光学機能領域55Bが存在する構成となっている。
採光領域55Aは、複数の採光スラット51からなる。
光学機能領域55Bは、複数の光学機能スラット56からなる。光学機能スラット56としては、例えば、遮光性、光拡散性、あるいは減光特性を有しているスラットが用いられる。遮光性のスラットには、ブラインド用のスラットとして一般的に使用されているものであればよく、例えば、アルミニウムなどの金属材料、木製、樹脂製のものを挙げることができる。また、表面に塗装等を施したものを挙げることができる。光拡散性を有するスラットには、光を等方的あるいは異方的に拡散させる構成のスラットを用いることができる。また、減光特性を有するスラットには、例えば、任意の色で着色されているが、光を透過させるスラットが好ましい。
採光ブラインド55における光学機能領域55Bの位置は特に問わないが、例えば、室内に居る人の目線の高さに合わせて、採光ブラインド55内における光学機能領域55Bの位置を設定することが好ましい。
これにより、室内に居る人の視線に過度はグレアが入ることもなく、快適な室内環境を得ることができる。さらに、屋外から室内を覗き見される心配もなく、室内に居る人のプライバシーも確保される。
なお、光学機能スラット56としては、スラット全体で遮光性、光拡散性、あるいは減光特性を有するものであればよく、例えば、光透過性を有する基材の一面全体に光学機能シートを貼り合わせたものであってもよい。
また、採光ブラインド50として、先に述べた第3実施形態〜第5実施形態の各々の採光スラットのそれぞれを備えた構成としてもよい。また、採光ブラインド55における採光領域55A及び光学機能領域55Bの配置位置や各領域の大きさ等についても特に問わない。
[第6実施形態]
次に、本発明の第6実施形態の採光ブラインド60の構成について説明する。
図41は、第6実施形態の採光ブラインド60の外観を示す斜視図である。
図41に示すように、本実施形態の採光ブラインド60は、縦型のブラインドである。
先に述べた第3〜第5実施形態の採光ブラインドと比較して、複数の採光スラットが長手方向を上下方向に平行にした状態で吊り下げされている点が異なる。
採光ブラインド(採光装置)60は、窓枠の上側に位置し、水平方向に延びるレール部61と、レール部61から吊り下げられた短冊状の複数の採光スラット(採光部材、スラット)62と、を備えている。
レール部61は、内部に傾動機構(不図示)を有している。傾動機構は、採光スラット62をその短手方向に傾動させる機構である。
採光スラット62は、長手方向に区分される複数の光学領域を有している。本実施形態では、採光スラット62は、採光領域62Aと透過領域62Bとに二分される。
採光領域62Aは、採光スラット62の長手方向中ほどから上下方向上位側に位置する。採光領域62Aは、室外から入射した太陽光を室内の左右方向に向けて射出する。
透過領域62Bは、採光スラット62の長手方向中ほどから上下方向下位側に位置する。透過領域62Bは、室外から入射した太陽光を透過させて室内の床へ向けて射出する。
(採光スラット)
図42Aは、第6実施形態の採光ブラインド60の採光スラット62の構成を示す斜視図である。図42Bは、第6実施形態の採光スラット62の変形例を示す斜視図である。
採光スラット62は、一方向に長さを有する板状の光透過性の基材63と、基材63の第1面63a側のうち採光領域62Aに設けられた複数の採光部42と、を有している。
複数の採光部42は、第1面62aにおける採光領域62A内に設けられている。採光部42は、図42Aに示すように、基材63の長手方向に沿って延在するとともに、基材63の短手方向に複数並んで設けられている。あるいは、図42Bに示すように、基材63の短手方向(水平方向)に沿う端辺(第1端辺)63eに交差する端辺(第2端辺)63cに対して所定の角度θで傾斜していてもよい。この場合、端辺63cに対する採光部42の傾斜角度を−45°以上+45°以下の間で設定する。
基材63の第1面63a側のうち透過領域62Bには何も設けられておらず、第1面63aが露出している。ここで、採光スラット62の採光領域62Aと透過領域62Bとが異なる基材から構成されていてもよい。一面側に複数の採光部42を有した基材と、平面板状の基材との長手方向をそれぞれ突き合わせた状態で貼り合わせることで採光スラット62が構成されていてもよい。
上記構成の採光スラット62は、長手方向一端側の上辺62cの中央部分に回転軸64を有する。各採光スラット62は、回転軸64を介して上記したレール部61に接続されている。複数の採光スラット62は、レール部61内に設けられた傾動機構により、回転軸64を中心に傾動する。これにより、各採光スラット62は、基材63の第1面63a側が太陽の動きに追従して太陽の方位を向くように、一斉に傾動する。複数の採光スラット62は、レール部61に沿って移動することで、展開あるいは収納される。
図43A及び図43Bは、第6実施形態の採光ブラインド60を部屋の東側の窓に設置した室内の様子を天井側から見た図である。図43Aは半開状態、図43Bは全閉状態を示す。
図43Aに示すように、東側の窓に設置された採光ブラインド60を半開状態とすることで、南東あるいは南から入射してきた太陽光が各採光スラット62の採光領域62Aにおいて屈折され、室内の北側へ向けて射出される。北南方向に並ぶ複数の採光スラット62の各々から屈折された光が射出されるため、室内の北側へ向かう光が水平方向へ拡がり、室内の北側を明るく照らすことができる。また、採光ブラインド60のうち、各採光スラット62の透過領域62Bに入射した光は、そのまま室内の床へ向かって射出される。これにより、窓近傍の床面上を明るく照らすことができる。
図43Bに示すように、東側の窓に設置された採光ブラインド60を全閉状態とすることで、南東あるいは南から入射してきた太陽光が各採光スラット62の採光領域62Aにおいて屈折され、室内の西側へ向けて射出される。複数の採光スラット62の各々により、室内の西側へ向かうが水平方向へ拡がるため、室内の西側を明るく照らすことができる。全閉状態の場合も、採光スラット62の透過領域62Bに入射した光は、そのまま室内の床へ向かって射出され、窓近傍の床面上を明るく照らすことができる。
採光ブラインド60を室内の東側の窓に設置した場合は、部屋の北側、南側、西側のうち、明るくしたい箇所に向けて光が射出されるように、各採光スラット62の傾斜角度を変化させる。
ここでは、本実施形態の採光ブラインド60を室内の東側の窓に設置した例について述べたが、他の方位の窓に設置してもよい。
本実施形態の縦型の採光ブラインド60によれば、採光スラット62の傾動(XY面内での回転)によって室内へ採光される光の射出角度を制御することができる。これにより、室内において明るくしたい場所へ向けて効率よく光を射出させることができる。
なお、採光スラット62の光透過機能(透過領域62B)に代えて、光拡散機能、遮光機能、あるいはその他光学機能を付与してもよい。
また、本実施形態の採光スラット62は、その長手方向が採光領域62Aと透過領域62Bとに二分された構成となっているが、区分される領域の数は2つに限らない。また、採光スラット62の全面に採光領域62Aを設けても良い。採光スラット62に、他の光学機能領域をさらに設けてもよい。つまり、採光スラット62が、長手方向に複数に区分され、各領域に異なる光学機能が付与されていてもよい。
[第7実施形態]
次に、本発明の第7実施形態の採光ロールスクリーン70の構成について説明する。
図44は、第7実施形態の採光ロールスクリーン70の外観を示す斜視図である。
図44に示すように、採光ロールスクリーン(採光装置)70は、採光スクリーン(採光部材、スラット)71と、採光スクリーン71を巻き取り及び繰出し自在に支持する巻き取り機構(支持部材)72と、を備えている。
採光スクリーン71は、光透過性を有する基材73と、基材73の第1面73a側に形成された複数の採光部78と、を備えている。複数の採光部78は、基材73の水平方向に沿う端辺(第1端辺)73eに交差する端辺(第2端辺)73cに対して上下方向に延在するとともに基材73の幅方向に複数並んで設けられている。複数の採光部78は、採光スクリーン71の巻き取り方向に沿って延在している。
巻き取り機構72は、採光スクリーン71の上端部に沿って取り付けられた巻き芯74と、採光スクリーン71の下端部に沿って取り付けられた昇降パイプ75と、採光スクリーン71の下端中央に取り付けられた引張りコード76と、を備えている。
巻き取り機構72では、プルコード式として、採光スクリーン71を下方へ引っ張り出した位置で固定させたり、固定を解除して上方へ収納したりすることが可能である。
採光スクリーン71の固定を解除する場合には、引き出した位置からさらに引張りコード76を引くことによって採光スクリーン71の固定が解除されて、採光スクリーン71を巻き芯74に自動的に巻き取らせることができる。
このような構成の採光ロールスクリーン70は、窓ガラスの上部に巻き取り機構72を取り付けた状態で使用される。本実施形態では、採光スクリーン71の複数の採光部78が窓ガラスとは反対の室内側に向くように、巻き取り機構72にセットされているが、これに限らない。複数の採光部78が窓ガラス1003に対向するように、採光スクリーン71が巻き取り機構72にセットされていてもよい。
本実施形態の採光ロールスクリーン70では、採光スクリーン71の引き出し量によって採光領域の高さを調整することができる。
図45A及び図45Bは、第7実施形態における採光ロールスクリーン70の使用時の様子を示す断面図であって、図45Aは全展開状態、図45Bは一部展開状態を示す。
図45Aに示すように、採光スクリーン71を全て引き出して窓ガラス1003の殆どが覆われている状態では、窓ガラス1003を通して室内に入射した光が、採光スクリーン71の上下方向に延在する複数の採光部78の各々において水平方向に屈折され、室内の左右方向に拡げられた状態で、室内の床1002へ向かって射出される。
これにより、採光スクリーン71によって、室内のプライバシーを確保しながら、室内を明るい環境にすることができる。
図45Bに示すように、採光スクリーン71を一部引き出した状態では、窓ガラス1003の上位に入射した光を室内の左右方向へ広げることができるとともに、採光スクリーン71によって覆われていない窓ガラス1003から屋外の眺望を確保することができる。
このように、本実施形態の採光ロールスクリーン70の構成によれば、採光状態と眺望状態とを適宜切り替えることができる。
(変形例)
図46A及び図46Bは、第7実施形態の変形例である採光ロールスクリーン77の構成を使用時の様子を示す図であって、図46Aは全展開状態、図46Bは一部展開状態を示す。
図46A及び図46Bに示す採光ロールスクリーン77は、窓の下部に設置して、採光スクリーン71を上方へ引き出す構成であり、窓の上部に設置して採光スクリーン71を下方へ引き出す上記構成とは異なっている。
本構成においても、巻き取り機構72のプルコード機構によって、採光スクリーン71を上方へ引っ張り出した位置で固定させたり、固定を解除して下方に収納したりすることが可能である。
図46A及び図46Bに示す採光ロールスクリーン77は、窓の下部に設置された巻き取り機構72から採光スクリーン71を上方へ持ち上げた状態で保持する不図示の保持機構を有している。
保持機構としては特に限定はないが、採光スクリーン71あるいは昇降パイプ75を昇降自在に保持することのできる構成であればよい。例えば、昇降コードを用いて天井側から採光スクリーン71を昇降自在に吊り下げる構成としてもよい。あるいは、採光スクリーン71の幅方向両側をレールで保持する構成としてもよい。この場合、採光スクリーン71の幅方向両側に設けられた一対のレールのそれぞれに、プルコード機構によって任意の位置で固定された採光スクリーン71の昇降パイプ75の両端側をそれぞれ支持する凹部が形成されていてもよい。各レールの凹部内に昇降パイプ75の両端側がそれぞれ挿入されることで、固定された採光スクリーン71の平面姿勢を維持することができる。
上記構成の採光ロールスクリーン77によれば、窓ガラス1003の下側を覆うように採光スクリーン71を引き上げることによって、窓ガラス1003の上側を開放させることができる。これにより、室内のプライバシーを確保しつつ、屋外の眺望性を確保することが可能である。また、窓の上部側を開口させておくことで、開放感を得ることができるとともに、窓ガラス1003を開けたときに、自然な風を室内に採り入れることができる。
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。
例えば、上述した各実施形態における採光装置を設置する窓の位置、大きさ等は、特に問わない。
上述したように、窓ガラスが鉛直姿勢で取り付けられた窓に採光装置を設置してもよいし、天窓、傾斜窓に採光装置を設置してもよい。このような窓に採光装置を設置する場合も、窓ガラスの内面に対して、採光装置の光入射面が平行するように設置される。
本発明の一態様は、窓の向きに関わらず採光効果を得る必要があるとともに、取り外しや光学機能の切り替えが容易であることが必要な採光装置などに適用することができる。
10,20,20A,20B,20C…採光装置、30,40,50,60…採光ブラインド(採光装置)、70…採光ロールスクリーン(採光装置)、4A,33A…第1部分、4B,33B…第2部分、5…採光シート、8,11A,18,28,33,63,73…基材、8a,11a,33a,62a,63a,73a…第1面、11…採光パネル(採光部材)、11e,33e,63e,73e…端辺(第1端辺)、11c,33c,63c,73c…端辺(第2端辺)、12…フレーム(支持部材)、14,34,42,78…採光部、14a…側面(反射面)、14A…第1の採光部、14B…第2の採光部、15,35…空隙部、22…光拡散部材、31,39,41,51,62,301,302,303,304,305…採光スラット、32…支持機構(支持部材)、34A…第1採光部、52…反射面、71…採光スクリーン、72…巻き取り機構(支持部材)、L…中心軸(屈曲部分)、55A,62A,R2a,R2b,R2c,R2d…採光領域、R1a,R1b,R1c,R1d,R1e…光拡散領域

Claims (13)

  1. 少なくとも一部に光透過性を有した基材と、前記基材の第1面に設けられた光透過性を有する複数の第1採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、を有する採光部材と、
    前記採光部材を支持する支持部材と、を備え、
    前記空隙部に接する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、
    前記採光部は、前記反射面で反射した光を前記採光部の延在方向に交差する方向へ分散して射出する特性を有してなり、
    前記複数の採光部は上下方向に延在するとともに、前記基材の水平方向に沿う第1端辺に交差する第2端辺に対して−45°以上+45°以下の角度で延在している、採光装置。
  2. 前記複数の採光部は、前記第2端辺に平行している、請求項1に記載の採光装置。
  3. 前記採光部材の光入射側あるいは光射出側のいずれかに設けられ、前記光を等方的あるいは異方的に拡散させる光拡散部材を備えている、請求項1または2に記載の採光装置。
  4. 前記採光部材は、
    前記基材の前記第2端辺に対して第1の角度で延在する複数の第1の採光部を有する第1採光領域と、前記基材の前記第2端辺に対して第2の角度で延在する複数の第2の採光部を有する第2採光領域と、を少なくとも有している、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。
  5. 前記支持部材が前記採光部材の外周縁を支持する枠状のフレームであり、
    前記採光部材の外周縁の一部に設けられた第1取付部と、前記外周縁のうち前記第1取付部に対して所定の角度回転させた位置に設けられた第2取付部と、を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の採光装置。
  6. 一方向に延在する前記基材を有する複数のスラットと、
    前記スラットの長手方向を水平方向に向けて前記複数のスラットを連結するとともに前記複数のスラットを上下方向に吊り下げる形態で支持する前記支持部材と、を備え、
    前記基材の前記第2端辺が前記スラットの短手方向の端辺に沿う、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。
  7. 前記スラットは、前記採光部材の長手方向に垂直な断面において屈曲もしくは湾曲した形状を有し、
    前記スラットのうち屈曲部分を介して隣り合う第1部分及び第2部分の少なくとも一方側に前記複数の採光部を有している、請求項6に記載の採光装置。
  8. 前記複数の採光部が前記第1部分から前記第2部分にかけて延在している、請求項6または7に記載の採光装置。
  9. 前記スラットは、前記第1部分に複数の第1の採光部を有し、前記第2部分に前記第1採光部の延在方向と交差する方向に延在する複数の第2の採光部を有している、請求項6または7に記載の採光装置。
  10. 前記スラットは、前記第1部分に前記複数の採光部を有し、前記第2部分に反射面を有している、請求項6または7に記載の採光装置。
  11. 一方向へ延在する前記基材を有する複数のスラットと、
    前記複数のスラットの長手方向を上下方向に吊り下げる形態で支持する前記支持部材と、を備え、
    前記基材の前記第2端辺が前記スラットの短手方向の端辺に沿う、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。
  12. 前記スラットは、長手方向に複数に区分され、区分された各領域に異なる光学機能が付与されている、請求項11に記載の採光装置。
  13. 前記基材及び前記複数の第1採光部を有する採光スクリーンと、
    前記採光スクリーンを上下方向へ巻き取り及び繰出し自在に支持する巻取機構と、を備え、
    前記複数の採光部は、前記採光スクリーンの巻き取り及び繰出し方向に沿う端辺に対して、−45°以上+45°以下の間の角度で延在している、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。
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