WO2016104626A1 - 採光装置 - Google Patents

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WO2016104626A1
WO2016104626A1 PCT/JP2015/086060 JP2015086060W WO2016104626A1 WO 2016104626 A1 WO2016104626 A1 WO 2016104626A1 JP 2015086060 W JP2015086060 W JP 2015086060W WO 2016104626 A1 WO2016104626 A1 WO 2016104626A1
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WO
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light
daylighting
base material
area
region
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/086060
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大祐 篠崎
俊平 西中
豪 鎌田
智子 植木
透 菅野
俊 植木
英臣 由井
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to JP2016566458A priority Critical patent/JPWO2016104626A1/ja
Publication of WO2016104626A1 publication Critical patent/WO2016104626A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/02Refractors for light sources of prismatic shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00Non-electric lighting devices or systems using daylight

Definitions

  • the present invention relates to a daylighting apparatus.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-263284 filed in Japan on December 25, 2014, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the daylighting film is composed of a plurality of prism bodies (lighting parts) formed on one surface of a light-transmitting film (base material).
  • the daylighting film is affixed to the window glass to irradiate the indoor ceiling, side walls, floor, etc. while changing the traveling direction of the light incident on the window glass with the prism body.
  • the light which goes to a ceiling reflects on a ceiling and illuminates a room, it becomes a substitute for illumination light. Therefore, when such a daylighting film is used, the energy saving effect which saves the energy which the lighting installation in a building consumes during the day can be expected.
  • Such a daylighting device changes the traveling direction of the light upward by the daylighting unit on the surface and emits the light toward the ceiling, but a part of the light is irradiated downward or horizontally toward a person in the room. There was a problem that. Such light may become dazzling light (glare) that is uncomfortable for a person in the room.
  • One aspect of the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a daylighting apparatus that can suppress glare that is uncomfortable for a person in the room.
  • a daylighting apparatus includes a base material having light permeability, a plurality of light daylighting units provided on the first surface of the base material, and the plurality of daylighting units. And a light-transmitting region in which light is transmitted through the plurality of daylighting units, and a light-transmitting region in which light is transmitted through the substrate without passing through the plurality of daylighting units. .
  • the light transmission region may be disposed around the lighting region when viewed from the normal direction of the base material.
  • the lighting device which is one embodiment of the present invention may have a plurality of the lighting regions.
  • the daylighting device further includes a light diffusion member that diffuses light emitted from the plurality of daylighting units or light incident on the plurality of daylighting units, and at least a part of the light diffusion member May be provided at a position overlapping with the daylighting area as seen from the normal direction of the substrate.
  • a part of the light diffusing member may be provided at a position overlapping the light transmission region when viewed from the normal direction of the base material.
  • a daylighting apparatus includes a base material having light permeability, a plurality of light daylighting units provided on the first surface of the base material, and the plurality of daylighting units.
  • a light diffusing member that diffuses light emitted from the plurality of daylighting units or light incident on the plurality of daylighting units, and the light is transmitted through the plurality of daylighting units.
  • a light diffusing region through which light passes through the light diffusing member, and the light diffusing region overlaps a part of the daylighting region when viewed from the normal direction of the substrate. Provided in position.
  • the light diffusion region may be provided in the center of the daylighting region when viewed from the normal direction of the base material.
  • the lighting device which is one embodiment of the present invention may have a plurality of the light diffusion regions.
  • the daylighting device may further include a light diffusion layer that diffuses light that is transmitted through the daylighting region and is not transmitted through the light diffusion region.
  • a daylighting apparatus includes a base material having light permeability, a plurality of light daylighting units provided on the first surface of the base material, and the plurality of daylighting units. A provided gap, a first light diffusing member that diffuses light emitted from the plurality of daylighting units or light incident on the plurality of daylighting units, and a second light diffusing member that diffuses light
  • a second light diffusion region that is transmitted through the member, and when viewed from the normal direction of the substrate, the daylighting region and the first light diffusion region are provided at positions overlapping each other, The second light diffusion region is provided outside the daylighting region and the first light diffusion region.
  • the lighting device which is one embodiment of the present invention may have a plurality of the first light diffusion regions.
  • a daylighting apparatus includes a base material having light permeability, a plurality of light daylighting units provided on the first surface of the base material, and the plurality of daylighting units.
  • a light emitting member that emits light through the plurality of daylighting units, and a light emitting region in which the light emitting member is provided, and the light emission The area is provided outside the daylighting area.
  • the daylighting device may further include a light diffusing member that diffuses light emitted from the plurality of daylighting units or light incident on the plurality of daylighting units.
  • the lighting device which is one embodiment of the present invention may have a plurality of the lighting regions.
  • the light-emitting member may have a dimming function.
  • a daylighting apparatus includes a base material having light permeability, a plurality of light daylighting units provided on the first surface of the base material, and the plurality of daylighting units. And an illuminating device that illuminates the surroundings of the daylighting area in which the plurality of daylighting units are provided.
  • the plurality of daylighting units may be separate from the base material.
  • the plurality of daylighting units may be integrated with the base material.
  • the daylighting member according to one aspect of the present invention can obtain a sufficient daylighting function and suppress glare that is uncomfortable for a person in the room.
  • FIG. 2A It is a figure which shows the whole structure of the lighting apparatus of 1st Embodiment. It is sectional drawing shown as a state which attached the lighting apparatus of 1st Embodiment to the window glass. It is a figure shown as the state which attached the lighting device of 1st Embodiment to the window glass, Comprising: It is an expanded sectional view of the lighting part of FIG. 2A. It is a perspective view of the base material of the lighting device of 1st Embodiment. It is a perspective view of an example of the substrate which can be adopted for the lighting device of the first embodiment. It is a partial expanded sectional view of Drawing 2A.
  • FIG. 19A It is a figure which shows the whole structure of the lighting apparatus of the modification 4 of 2nd Embodiment. It is a figure which shows the whole structure of the lighting apparatus of the modification 5 of 2nd Embodiment. It is sectional drawing shown as a state which attached the lighting device of the modification 6 of 2nd Embodiment to the window glass. It is sectional drawing shown as a state which attached the lighting apparatus of the modification 7 of 2nd Embodiment to the window glass.
  • FIG. 50 is a diagram illustrating a room model including a lighting device and an illumination dimming system, and is a cross-sectional view taken along line J-J ′ of FIG. 49. The top view which shows the ceiling of a room model.
  • the graph which shows the relationship between the illumination intensity of the light (natural light) daylighted indoors by the lighting apparatus, and the illumination intensity (illumination dimming system) by an indoor lighting apparatus. It is sectional drawing which shows the attachment method of the lighting device employable for each embodiment, Comprising: It is the example which suspended the lighting device on the runner of the curtain rail. It is sectional drawing which shows the attachment method of the lighting device employable for each embodiment, Comprising: It is the example which fixed the lighting device to the curtain rail with the exclusive jig
  • each drawing used for the following description the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size. Further, in the cross-sectional view, in order to make the configuration easy to see, hatching is not shown in some cases.
  • Each figure shows an XYZ coordinate system in which the + Z direction is the vertically upward direction, the X-axis direction is the depth direction of the daylighting apparatus, and the + X direction is the outdoor direction. In the following description, each direction will be described based on each coordinate system as necessary.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting apparatus 1 according to the first embodiment.
  • 2A is a cross-sectional view of the daylighting apparatus 1 attached to the window glass 100 taken along a vertical direction
  • FIG. 2B is a partially enlarged view of FIG. 2A.
  • the daylighting apparatus 1 is an example of a daylighting apparatus that takes sunlight (external light) into the room 101 while being attached to the surface 100 a of the window glass 100 on the room 101 side. It is.
  • the daylighting apparatus 1 includes a light-transmitting base material 10 provided with a daylighting area SA and a light transmission area TA, and an outer frame frame 15 provided on the periphery of the base material 10.
  • the outer frame frame 15 is a frame made of a rectangular aluminum alloy, resin, or the like, and holds the substrate 10 in the frame. As shown in FIG. 2A, the outer frame 15 arranges the base material 10 with a predetermined gap from the window glass 100. The outer frame 15 is fixed to the window glass 100 or a wall surface around the window glass 100. The outer frame 15 may be suspended from the ceiling on the indoor 101 side of the window glass 100.
  • the base material 10 has a first surface 10a facing the surface 100a on the indoor 101 side of the window glass 100, and a second surface 10b facing the indoor 101 side.
  • the base material 10 includes a plurality of daylighting portions 11 provided on the first surface 10 a side of the base material 10, and a gap portion 12 provided between the daylighting portions 11.
  • the daylighting unit 11 is provided only at the center of the base material 10 when viewed from the normal direction (X-axis direction) of the base material 10, and forms a lighting area SA. That is, the daylighting area SA means an area where the daylighting unit 11 is provided when viewed from the normal direction of the base material 10, and light that enters from the outdoor 102 and enters the room 101 is transmitted through the daylighting unit 11. It is an area. Further, a light transmission area TA is formed in an area of the base material 10 where the daylighting portion 11 is not provided. The light transmission area TA is an area through which light passes without passing through the daylighting unit 11. The light transmission area TA is arranged around the daylighting area SA when viewed from the normal direction of the substrate 10. More specifically, the light transmission area TA surrounds the daylighting area SA when viewed from the normal direction of the substrate 10.
  • a light-transmitting base material made of a resin such as a thermoplastic polymer, a thermosetting resin, or a photopolymerizable resin is used.
  • a light-transmitting substrate made of acrylic polymer, olefin polymer, vinyl polymer, cellulose polymer, amide polymer, fluorine polymer, urethane polymer, silicone polymer, imide polymer, or the like is used.
  • a light-transmitting plate material such as is preferably used.
  • the substrate 10 may be a glass substrate.
  • the thickness of the base material 10 is arbitrary.
  • a laminated structure in which a plurality of materials are laminated may be used.
  • the total light transmittance of the substrate 10 is preferably 90% or more as defined in JIS K7361-1. Thereby, sufficient transparency can be obtained.
  • the daylighting unit 11 has a fine structure of the order of several tens to several hundreds ⁇ m provided on the first surface 10a of the base material 10 so as to guide outside light (sunlight) into the room 101. It is.
  • the daylighting units 11 are provided in a stripe shape, each extending in the Y direction (horizontal direction), and arranged parallel to each other in the Z direction (vertical direction).
  • the cross-sectional shape orthogonal to a longitudinal direction makes polygonal shape.
  • the daylighting unit 11 in the present embodiment is a polygonal columnar structure having a hexagonal cross-sectional shape in which the shape on both sides is asymmetrical with the perpendicular Q of the base material 10 passing through the vertex q farthest from the base material 10 as the center. is there.
  • the daylighting unit 11 has five interior angles of less than 180 ° out of the six vertices of the cross-sectional shape.
  • the cross-sectional shape of the daylighting unit 11 is not limited to that shown in the drawing, and the design can be appropriately changed according to the application of the daylighting apparatus 1 or the like.
  • the refractive index of the gap 12 is approximately 1.0.
  • the critical angle at the interface between the gap portion 12 and the daylighting portion 11 is minimized.
  • region filled with the 1st surface 10a of the base material 10, the surface 100a of the window glass 100, and the outer frame frame 15 may be satisfy
  • the void portion 12 is also filled with the inert gas. By filling with an inert gas or by reducing the pressure, deterioration of the daylighting unit 11 can be suppressed.
  • the refractive index of the base material 10 and the refractive index of the daylighting unit 11 are substantially equal.
  • the refractive index of the base material 10 and the refractive index of the daylighting unit 11 are greatly different, when light enters the daylighting unit 11 from the base material 10, unnecessary light is emitted at the interface between the daylighting unit 11 and the base material 10. Refraction and reflection may occur. In this case, there is a risk that a desired lighting characteristic cannot be obtained, or a problem such as a decrease in luminance occurs.
  • By making the refractive index of the base material 10 and the refractive index of the daylighting unit 11 substantially the same it is possible to obtain desired daylighting characteristics, increase the light utilization efficiency, and not easily irradiate the room 101 with unpleasant reflected light. .
  • the plurality of daylighting units 11 are made of an organic material having light transmissivity and photosensitivity, such as an acrylic resin, an epoxy resin, or a silicone resin.
  • a mixture made of a transparent resin in which a polymerization initiator, a coupling agent, a monomer, an organic solvent and the like are mixed with these resins can be used.
  • the polymerization initiator may contain various additional components such as a stabilizer, an inhibitor, a plasticizer, a fluorescent brightening agent, a mold release agent, a chain transfer agent, and other photopolymerizable monomers.
  • the total light transmittance of the daylighting unit 11 is preferably 90% or more as defined in JIS K7361-1. Thereby, sufficient transparency can be obtained.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the substrate 10 of the present embodiment.
  • the daylighting unit 11 is provided integrally with the base material 10.
  • a daylighting unit 11 can be formed by, for example, the following UV imprint method.
  • an ultraviolet curable resin such as acrylic resin, polycarbonate, or polypropylene is filled into a concave portion of a mold having a shape obtained by reversing the shape of the daylighting portion 11.
  • the base material 10 is placed and pressed on the mold filled with the ultraviolet curable resin so as to press the first surface 10a side.
  • the ultraviolet curable resin penetrates into the concave portion of the mold without a gap due to a capillary phenomenon.
  • the ultraviolet curable resin is irradiated with UV light through the base material 10 to cure the ultraviolet curable resin, and further released from the mold.
  • die is transcribe
  • the mold has irregularities of the daylighting portion 11 only in the area corresponding to the daylighting area SA, and a flat surface is provided on the periphery thereof. Thereby, the light transmission area TA can be easily formed.
  • the above-described forming method is an example, and as the forming method of the daylighting portion 11, a hot press method can be adopted.
  • a hot press method After a thermoplastic resin is applied to the first surface 10a of the substrate 10, a mold having a shape obtained by reversing the shape of the daylighting portion 11 is pressed against the applied surface. The thermoplastic resin is cured by heating in this state. By separating after cooling, the daylighting part 11 according to the shape of the mold can be formed on the first surface 10a of the substrate 10.
  • a base material 110 in which a film 113 on which a daylighting portion 111 is formed is bonded and fixed to a main plate 114 may be employed.
  • the main plate 114 may be made of the same material as the base material 10 described above.
  • the film 113 what has the film base material 115 and the daylighting part 111 provided in one surface of the film base material 115 can be used.
  • the surface of the film base 115 where the daylighting unit 111 is not provided is coated with an adhesive and fixed to the main plate 114.
  • a light transmissive resin such as a thermoplastic polymer, a thermosetting resin, or a resin such as a photopolymerizable resin having a thickness of about 100 ⁇ m is used.
  • the material of the film base 115 is preferably the same resin as that of the main plate 114 or a resin having a close refractive index.
  • the daylighting unit 111 can be formed by performing a UV imprint method or a hot press method on the film substrate 115.
  • the adhesive it is preferable to use an adhesive having a high light transmittance, and it is more preferable to use an adhesive having substantially the same refractive index as that of the film substrate 115 and the main plate 114.
  • the film 113 is attached to the central area CA of the main plate 114.
  • the central area CA becomes the daylighting area SA in which the daylighting unit 111 is provided.
  • the light transmission area TA can be formed on the first surface 110a of the base 110 at the periphery of the daylighting area SA.
  • the path of light incident on the daylighting area SA and the light transmission area TA of the daylighting apparatus 1 will be described.
  • the light directly reaching from the sun enters the window glass 100 to which the daylighting device 1 is attached from an obliquely upper side on the outdoor 102 side.
  • the sunlight light that passes through the window glass 100 and is incident on the light transmission area TA is light L1
  • light that is incident on the lighting area SA is light L2.
  • the light L ⁇ b> 2 enters the daylighting unit 11 from obliquely above, is refracted inside the daylighting unit 11, and is emitted obliquely upward in the room 101.
  • an incident point C is defined as a point at which any one light beam out of the light incident on the daylighting unit 11 enters the surface 11E (reflection surface) of the daylighting unit 11.
  • a virtual straight line passing through the incident point C and orthogonal to the first surface 10a of the substrate 10 is defined as a straight line f.
  • the space on the side where the light incident on the incident point C exists is defined as the first space S1
  • the space on the side where the light incident on the incident point C does not exist is defined as the first space S1.
  • the light L2 incident from the upwardly inclined surface 11B among the plurality of surfaces of the daylighting unit 11 is totally reflected by the surface 11E of the daylighting unit 11 and obliquely upward, that is, the first space S1.
  • the light travels toward this side and is emitted from the surface 11A of the daylighting unit 11.
  • the light L2 emitted from the daylighting unit 11 passes through the base material 10 and is emitted toward the ceiling of the room 101.
  • the light emitted from the daylighting apparatus 1 toward the ceiling is reflected by the ceiling and illuminates the room, and thus is a substitute for illumination light.
  • the light L2a incident from the downwardly inclined surface 11D among the plurality of surfaces of the daylighting unit 11 travels obliquely downward, that is, toward the second space S2 inside the daylighting unit 11 and the base material 10, and 101 is ejected obliquely downward.
  • Such light L2a may become unpleasant glare for a person in the room 101.
  • the light L ⁇ b> 1 enters the daylighting section 11 from obliquely above and is emitted obliquely downward in the room 101. Since the light transmission region TA is a region where the daylighting unit 11 is not formed, the light L1 incident from the outdoor 102 passes through the window glass 100 and the base material 10 and reaches the room 101 without changing the angle.
  • the light L ⁇ b> 1 is illustrated as entering the room 101 through the window glass 100 and the base material 10 through a linear path, but actually, both surfaces of the window glass 100 and both surfaces of the base material 10 are shown. Refracts according to the refractive index. However, the angles of light incident on and emitted from the window glass 100 and the angles of light incident on and emitted from the substrate 10 are the same. Therefore, the angle of light transmitted through the light transmission area TA does not change before and after transmission.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of the room model 1000.
  • the room model 1000 is a model that assumes use of the daylighting apparatus 1 in an office, for example.
  • a room model 1000 shown in FIG. 7 is a room surrounded by a ceiling 1001, a floor 1002, a front side wall 1004 to which a window glass 1003 is attached, and a back side wall 1005 facing the front side wall 1004.
  • 1006 (corresponding to the room 101 described above) is a case in which outdoor outside light L enters through the window glass 1003 obliquely from above.
  • the lighting device 1 is attached to the upper side of the inner surface of the window glass 1003 (corresponding to the window glass 100).
  • the external light L is incident on the window glass 1003 obliquely from above.
  • the central part of the lighting device 1 is a lighting area SA.
  • the light L2 incident on the lighting area SA is refracted upward to illuminate the ceiling 1001 of the room 1006.
  • the light L2 irradiated toward the ceiling 1001 is reflected by the ceiling 1001 and illuminates the room 1006 brightly over a wide area instead of the illumination light.
  • an energy saving effect that saves the energy consumed by the lighting equipment in the room 1006 during the day can be expected.
  • the light L1 incident on the light transmission area TA provided around the daylighting area SA of the daylighting apparatus 1 travels toward the floor 1002 and directly enters the room 1006. Illuminate. Therefore, the person M in the room 1006 directly observes the light L1 incident on the light transmission area TA.
  • glare an unpleasant feeling to the person M as an unpleasant glare
  • Glare can be quantitatively expressed by the brightness of the light source, the size of the light source, the position of the light source, or the brightness of the background such as the ceiling surface or wall surface.
  • One index of unpleasant glare is the glare index PGSV.
  • the glare index PGSV indicates the brightness of the light source with respect to the eyes of the observer M as the light source luminance L s [cd / m 2 ], and the brightness of the surroundings (background) of the light source with respect to the direction of the eyes of the observer M as the background brightness L.
  • b [cd / m 2 ] and the solid angle of the light source in the field of view of the observer M are ⁇ [sr], they are expressed by the following (formula 1).
  • the glare index PGSV is an index that increases the discomfort given to the observer M as the value increases, and reduces the discomfort as the value decreases.
  • the light source is the daylighting area SA of the daylighting apparatus 1, and the glare index PGSV of the light L2a irradiated from the daylighting area SA to the person M is obtained based on (Equation 1).
  • Lighting area SA serving as a light source because it is surrounded by the light transmission region TA, light transmission region TA is a background of the light source, the brightness of the light transmission region TA is the background luminance L b.
  • the height t of the viewpoint of the observer M is 160 cm.
  • the height T1 of the upper end of the daylighting area SA is 2160 cm
  • the height T2 of the lower end is 2100 cm
  • the height dimension of the daylighting area SA is 60 cm.
  • the width dimension of the lighting area SA (dimension in the depth direction on the paper surface) is set to 100 cm.
  • the luminance of the lighting area SA is set to 12000 cd / m 2 .
  • the distance k from the window glass 1003 to which the daylighting apparatus 1 is attached to the observer M is set to 250 cm. Shown at this time is a graph of a relation between the background luminance L b and glare index PGSV in FIG.
  • the light transmission area TA is provided around the lighting area SA.
  • the light source that is the generation source of glare can reduce the glare index PGSV by increasing the luminance of the surrounding (background).
  • the glare index PGSV can be reduced by providing the light transmission area TA around the daylighting area SA as compared with the case where there is no light transmission area TA.
  • the outside light is refracted toward the ceiling 1001 of the room 1006 by the daylighting area SA, so that it is reflected by the ceiling 1001 to illuminate the room and substitute for illumination light. . Therefore, an energy saving effect that saves the energy consumed by the lighting equipment in the building during the day can be expected.
  • the light transmission area TA surrounds the daylighting area SA as viewed from the normal direction of the substrate 10. However, even if the light transmission area TA does not surround the daylighting area SA, if the light transmission area TA is arranged in the vicinity, the light transmitted through the light transmission area TA functions as background luminance and suppresses glare in the daylighting area SA. To do. A structure in which the light transmission area TA does not surround the daylighting area SA will be described later with reference to FIGS. 55A to 55C.
  • the daylighting apparatus 1 increases the influence of background luminance and suppresses glare by providing the light transmission area TA around the daylighting area SA.
  • the daylighting apparatus 1A according to the first modification includes a plurality of daylighting areas SA1, SA2, SA3, and SA4, and a light transmission area TA1 is also provided between the daylighting areas SA1 to SA4.
  • the influence of background luminance is further increased.
  • the daylighting apparatus 1 ⁇ / b> A has a base material 10 and an outer frame 15 provided on the periphery of the base material 10.
  • the base material 10 includes four lighting areas SA1 to SA4 arranged in two rows in the horizontal direction and two columns in the vertical direction, and a light transmission area TA1 located around and between each of the lighting areas SA1 to SA4. Is provided.
  • the daylighting areas SA1 to SA4 mean areas where the daylighting portions 11 are provided when viewed from the normal direction of the base material 10. Further, a light transmission region TA1 is formed in a region of the base material 10 where the daylighting unit 11 is not provided. The light transmission region TA1 is a region through which light passes without passing through the daylighting unit 11. Since the light transmission area TA1 surrounds the surroundings of the daylighting areas SA1 to SA4 when viewed from the normal direction of the substrate 10, the light transmission area TA1 is also provided between the daylighting areas SA1 to SA4.
  • the daylighting apparatus 1A of the first modification has the daylighting areas SA1 to SA4 divided into four parts, and the background luminance is ensured by sufficiently securing the area of the light transmission area TA1 surrounding the daylighting areas SA1 to SA4. As a result, the influence of the light transmission region TA1 can be increased. Thus, the daylighting apparatus 1A can increase the influence of the background luminance and effectively suppress glare in the daylighting areas SA1 to SA4.
  • the daylighting device 1B includes a single daylighting area SA5 provided in the center, a light transmission area TA3 arranged around the daylighting area SA5, and a daylighting area SA5.
  • a single daylighting area SA5 provided in the center
  • a light transmission area TA3 arranged around the daylighting area SA5
  • a daylighting area SA5 By providing the cross-shaped light transmission area TA2 in the center, the influence of background luminance is further enhanced.
  • the daylighting apparatus 1 ⁇ / b> B has a base material 10 and an outer frame 15 provided on the periphery of the base material 10.
  • the base material 10 includes a single daylighting area SA5 provided in the center, a light transmission area TA3 provided so as to surround the daylighting area SA5, and a light transmission provided in a cross shape in the center of the daylighting area SA5.
  • a region TA2 is provided.
  • the light transmission area TA2 is provided so as to divide the daylighting area SA5 into four sections having substantially the same shape.
  • the same effects as those of the first modification can be achieved. That is, by sufficiently securing the areas of the light transmissive areas TA2 and TA3 with respect to the daylighting area SA5, the influence of the light transmissive areas TA2 and TA3 as background luminance can be enhanced. Thereby, the daylighting apparatus 1B can increase the influence of the background luminance and effectively suppress glare in the daylighting area SA5.
  • the daylighting device 2 of the second embodiment is an example of a daylighting device that takes sunlight (external light) into the room 101 while being attached to the surface 100a of the window glass 100 on the room 101 side. It is.
  • the daylighting device 2 of the second embodiment is mainly different from the first embodiment described above in that it mainly includes the light diffusing member 20.
  • symbol is attached
  • FIG. 11 is a diagram showing an overall configuration of the daylighting apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the daylighting device 2 attached to the window glass 100 taken along the vertical direction.
  • the daylighting device 2 includes a first base material 21 and a second base material 22 having light permeability, and an outer frame frame 25 provided on the periphery of the first base material 21 and the second base material 22. Yes.
  • the outer frame frame 25 is a frame having a rectangular shape.
  • the first base material 21 and the second base material 22 are held in order from the window glass 100 side with a gap therebetween.
  • the 1st base material 21 has the 1st surface 21a facing the surface 100a by the side of the room 101 of the window glass 100, and the 2nd surface 21b on the opposite side to the 1st surface 21a.
  • the first base material 21 includes a plurality of daylighting portions 11 provided on the first surface 21 a side, and a gap portion 12 provided between the daylighting portions 11.
  • the light diffusing member 20 is provided on the second surface 21 b of the first base material 21.
  • the second base material 22 includes a first surface 22a that faces the second surface 21b of the first base material 21, and a second surface 22b that is located on the opposite side of the first surface 22a and faces the interior 101 side. .
  • the second base material 22 plays a role of protecting the light diffusion member 20 provided on the second surface 21 b of the first base material 21. Since the second base material 22 is provided, the light diffusing member 20 is not damaged. By providing the second base material 22, the space in which the light diffusing member 20 is provided can be sealed. Thereby, when the light-diffusion member 20 gas-emits, it can suppress that gas leaks into the room
  • the light diffusing member 20 is prevented from coming into contact with air, and the deterioration of the light diffusing member 20 is suppressed. good.
  • the daylighting unit 11 is provided only in the center of the first base material 21 when viewed from the normal direction (X-axis direction) of the first base material 21, and forms the daylighting area SA. . Further, a light transmission area TA is formed in an area of the first base material 21 where the daylighting unit 11 is not provided. The light transmission area TA surrounds the daylighting area SA when viewed from the normal direction of the first base material 21.
  • the light diffusing member 20 is provided so as to substantially overlap with the daylighting area SA when viewed from the normal direction (X-axis direction) of the first base material 21, and forms the light diffusing area KA.
  • the light diffusion region KA is provided in a region that coincides with the daylighting region SA when viewed from the normal direction (X-axis direction) of the first base material 21.
  • a region where the light diffusion member 20 is not provided is formed around the light diffusion region KA.
  • the light diffusion region KA means a region where the light diffusion member 20 is provided when viewed from the normal direction of the first base material 21, and light that enters from the outdoor 102 and enters the room 101 is light diffusion member 20. It is an area
  • the light diffusing member 20 has anisotropy in light diffusing characteristics, and is configured to exhibit strong light diffusibility in the Y direction (horizontal direction).
  • the light diffusing member 20 includes a lenticular lens structure 27 including a support base 26 and a plurality of convex lenses 27 a provided on one surface 26 a of the support base 26.
  • the light diffusing member 20 is provided on the second surface 21b (see FIG. 12) of the first base material 21 in a posture in which the lens surface 27b (front surface) side faces the second base material 22 side.
  • the plurality of convex lenses 27a in the light diffusing member 20 each extend in the Z direction (vertical direction) and are arranged in parallel in the Y direction.
  • the lens surface 27b of the convex lens 27a has a curvature in a horizontal plane and does not have a curvature in the vertical direction. That is, the convex lens 27a has high light diffusibility in the horizontal direction (Y direction) and does not have light diffusibility in the vertical direction (Z direction). Therefore, the light incident on the light diffusing member 20 is greatly diffused in the horizontal direction when emitted from the convex lens 27a, and is emitted without diffusing in the vertical direction.
  • the light diffusing member 20 is bonded and fixed with the support base material 26 facing the second surface 21 b side of the first base material 21.
  • the adhesive used for fixing the light diffusing member 20 it is preferable to use an adhesive having high light transmittance.
  • the light diffusing member 20 is attached to the central area CA of the first base material 21. Accordingly, the central area CA becomes the light diffusion area KA in which the light diffusion member 20 is provided. In addition, a region that does not include the light diffusing member 20 is formed around the light diffusing member 20.
  • a first base 121 in which a convex lens 127a is integrally formed and a light diffusion member 120 is provided may be employed.
  • the first base 121 is provided with the light diffusion member 120 only at the center of the second surface 121b.
  • the light diffusion area KA located in the center and the area where the surrounding light diffusion member 120 is not provided are formed.
  • the light diffusing member 20 uses the lenticular lens structure 27 including a plurality of convex lenses 27a, but is not limited thereto.
  • an anisotropic scattering structure may be provided instead of the light diffusing member 20, instead of the light diffusing member 20, an anisotropic scattering structure may be provided.
  • the anisotropic scattering structure for example, a light-diffusing control film (trade name: LSD) manufactured by Luminit Corporation having a concavo-convex structure of ⁇ m level formed by a surface, relief, or hologram pattern can be used.
  • a light scattering layer having an isotropic scattering structure in which particles having an aspect ratio of about 5 to 500 are dispersed in a continuous layer may be used.
  • region TA of the lighting apparatus 2 is described.
  • light that directly reaches from the sun enters the window glass 100 to which the daylighting device 2 is attached from an obliquely upper side on the outdoor 102 side.
  • light that passes through the window glass 100 and is incident on the light transmission area TA is light L1
  • light that is incident on the lighting area SA is light L2.
  • the light L2 enters the daylighting part 11 provided on the first surface 21a of the first base material 21 from obliquely above.
  • the light L ⁇ b> 2 is refracted inside the daylighting unit 11 and is emitted obliquely upward inside the first base material 21.
  • the first base material 21 is provided with a light diffusion area KA so as to overlap the daylighting area SA. Therefore, the light L2 enters the light diffusion region KA provided on the second surface 21b of the first base material 21. In the light diffusion region KA, the light L2 enters the light diffusion member 20 and is diffused in the horizontal direction.
  • the light L ⁇ b> 2 passes through the second base material 22 and is emitted obliquely upward in the room 101. Further, part of the light incident on the daylighting unit 11 is emitted obliquely downward of the room 101 as light L2a.
  • the light L2a is diffused in the horizontal direction in the light diffusion region KA.
  • the light L ⁇ b> 2 a may be dazzling (glare) that is uncomfortable for a person in the room 101.
  • the light L1 is incident on the daylighting unit 11 obliquely from above and is emitted obliquely downward in the room 101.
  • the light L1 is emitted into the room 101 without passing through either the daylighting unit 11 or the light diffusing member 20.
  • the light L1 is emitted from a region surrounding a region where the light L2a that may become glare is generated. Therefore, the brightness of the light L1 has an effect of suppressing glare as background luminance.
  • external light can be refracted upward by the daylighting unit 11 to illuminate the ceiling of the room 101 and be used in place of the lighting equipment. Further, by providing the light transmission area TA around the daylighting area SA, it is possible to increase the background luminance and suppress glare in the daylighting area SA.
  • the light diffusion region KA is provided so as to overlap the daylighting region SA, so that the light emitted from the first base material 21 is transmitted by the light diffusion member 20. Scattered and attenuated light intensity. Therefore, the intensity of the light L2a emitted obliquely downward from the daylighting device 2 is reduced as compared with the case where the light diffusing member 20 is not provided, and it becomes difficult for a person in the room 101 to feel dazzling.
  • the intensity of the light L2 traveling obliquely upward from the daylighting device 2 is slightly reduced, but the light is scattered by the light diffusing member 20, so that the intensity distribution is made uniform, and the ceiling and wall surface of the room 101 are made more uniform.
  • the daylighting apparatus 2 of the present embodiment can suppress glare by including the light diffusing member 20, and can reduce the glare of the room 101 at a lower cost than the conventional technique that mechanically adjusts the degree of opening and closing of the blinds. Comfort can be improved.
  • the light diffusing member 20 of the daylighting device 2 of the present embodiment includes a lenticular lens structure 27 configured by a plurality of convex lenses 27a extending in the vertical direction.
  • the lens surface 27b of the convex lens 27a has a curvature in a horizontal plane and does not have a curvature in the vertical direction.
  • the convex lens 27a has a high light scattering property in the horizontal direction and does not have a light scattering property in the vertical direction. Therefore, the light L2 incident on the first base material 21 from the daylighting unit 11 is greatly scattered in the horizontal direction when emitted from the convex lens 27a, and is not scattered in the vertical direction.
  • the light L2 is emitted from the daylighting apparatus 2 while substantially maintaining the angular distribution when emitted from the daylighting unit 11. For this reason, according to the lighting device 2 of the present embodiment, glare can be suppressed without changing the irradiation performance in the depth direction of the room. Further, according to the daylighting device 2 of the present embodiment, the light L2 incident on the daylighting area SA is scattered in the horizontal direction by the light diffusing member 20, so that the irradiation performance changes due to, for example, azimuth fluctuation due to the diurnal motion of the sun Can be relaxed.
  • the lighting device 2 ⁇ / b> A according to the first modification includes a plurality of lighting areas SA ⁇ b> 1, SA ⁇ b> 2, SA ⁇ b> 3, and SA ⁇ b> 4 on the first surface (corresponding to the first surface 21 a in FIG. 12) of the first base material 21.
  • a light transmission area TA1 is provided around and between each of the daylighting areas SA1 to SA4.
  • four light diffusion regions KA1, KA2, KA3, and KA4 are provided on the second surface (corresponding to the second surface 21b in FIG. 12) of the first base material 21.
  • the daylighting device 2A of the first modification has the daylighting areas SA1 to SA4 divided into four parts, and the background luminance is ensured by sufficiently securing the area of the light transmission area TA1 surrounding the daylighting areas SA1 to SA4. As a result, the influence of the light transmission region TA1 can be increased. As a result, the daylighting device 2A can increase the influence of the background luminance and effectively suppress glare in the daylighting areas SA1 to SA4.
  • the daylighting device 2 ⁇ / b> B of Modification 2 is provided with one daylighting area SA ⁇ b> 5 in the center of the first surface of the first base material 21 (corresponding to the first surface 21 a in FIG. 12).
  • the first surface 21a of the first base member 21 is provided with a light transmission area TA2 arranged so as to surround the daylighting area SA5 and a cross-shaped light transmission area TA3 in the center of the daylighting area SA5. ing.
  • the light transmission area TA2 is provided so as to divide the daylighting area SA5 into four sections having the same shape.
  • the second surface of the first base material 21 (corresponding to the second surface 21b in FIG.
  • the daylighting device 2B of the second modification overlaps each of the four sections of the daylighting area SA5 when viewed from the normal direction of the first base material 21.
  • Four light diffusion regions KA1, KA2, KA3, and KA4 are provided.
  • the daylighting device 2B of the second modification the same effects as those of the first modification can be achieved. That is, by sufficiently securing the areas of the light transmissive areas TA2 and TA3 with respect to the daylighting area SA5, the influence of the light transmissive areas TA2 and TA3 as background luminance can be enhanced. As a result, the daylighting apparatus 2B can increase the influence of the background luminance and effectively suppress glare in the daylighting area SA5.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting apparatus 2C according to the third modification.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of the daylighting device 2C attached to the window glass 100 taken along the vertical direction
  • FIG. 19B is a partially enlarged view of FIG. 19A.
  • the daylighting device 2C of Modification 3 includes a daylighting area SA in the center of the first surface 21a of the first base member 21, and transmits light around the daylighting area SA.
  • An area TA is provided.
  • the second surface 21b of the first base material 21 is provided with a light diffusion region KA5 over the entire surface. That is, the light diffusion region KA5 is provided in a region overlapping the daylighting region SA and the light transmission region TA when viewed from the normal direction of the first base material 21.
  • FIG. 19B a path of light incident on the daylighting area SA and the light transmission area TA of the daylighting apparatus 2C will be described.
  • the light that directly reaches from the sun enters the window glass 100 to which the daylighting device 2C is attached from an obliquely upper side on the outdoor 102 side.
  • light that passes through the window glass 100 and is incident on the light transmission area TA is light L1
  • light that is incident on the lighting area SA is light L2.
  • the light L2 is incident on the daylighting portion 11 provided on the first surface 21a of the first base material 21 from an obliquely upward direction, refracted, and emitted obliquely upward. Further, the light L ⁇ b> 2 enters the light diffusion region KA ⁇ b> 5 provided on the second surface 21 b of the first base material 21 and is diffused in the horizontal direction by the light diffusion member 20. Further, part of the light incident on the daylighting unit 11 is emitted obliquely downward of the room 101 as light L2a. The light L2a is diffused in the horizontal direction in the light diffusion region KA5. The light L ⁇ b> 2 a may be dazzling (glare) that is uncomfortable for a person in the room 101.
  • the light L1 is incident on the daylighting unit 11 obliquely from above and is emitted obliquely downward in the room 101. Further, the light L ⁇ b> 2 enters the light diffusion region KA ⁇ b> 5 provided on the second surface 21 b of the first base material 21 and is diffused in the horizontal direction by the light diffusion member 20. The light L1 is emitted from a region surrounding a region where the light L2a that may become glare is generated. Therefore, the brightness of the light L1 has an effect of suppressing glare as background luminance.
  • the daylighting device 2C of Modification 3 the same effects as those of the second embodiment can be obtained.
  • the daylighting device 2C is provided with the light diffusion area KA5 not only in the daylighting area SA but also in the area overlapping the light transmission area TA, and diffuses the light L1 transmitted through the light transmission area TA.
  • the boundary between the light incident on the daylighting area SA and the light incident on the light transmission area TA can be obscured, and the daylighting area SA can be made inconspicuous from the observer in the room 101.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting device 2D according to a fourth modification.
  • the daylighting device 2D according to the modification 4 is an example in which the daylighting areas SA1 to SA4 divided into four are employed instead of the daylighting area SA of the daylighting apparatus 3C according to the third modification.
  • a light transmission area TA1 is provided around and between each of the daylighting areas SA1 to SA4.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting apparatus 2E according to Modification 5. As shown in FIG.
  • a cross-shaped light transmission area TA3 is provided in the center, and the surrounding area is the light transmission area TA2.
  • a daylighting area SA5 surrounded by is adopted.
  • the daylighting devices 2D and 2E can sufficiently secure the area of the light transmission area TA1 or the light transmission areas TA2 and TA3 with respect to the daylighting areas SA1 to SA4 or the daylighting area SA5, and can increase the influence of the background luminance.
  • the daylighting device may have various structures other than those described above. Other structures will be described below as modified examples 6 to 9. In addition, each structure in each modification demonstrated below, those combinations, etc. are examples, and addition of a structure, omission, substitution, and other changes are possible.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the daylighting apparatus 2F of Modification 6.
  • the daylighting device 2F includes a third base material 23 in addition to the first base material 21 and the second base material 22, and the other basic structure is the daylighting device 2C of Modification 3 (see FIGS. 18, 19A and 19A). This is the same as FIG. 19B).
  • the third base material 23 is located between the window glass 100 and the first base material 21.
  • One surface 23 a of the third base material 23 may be in contact with the inner surface 100 a of the window glass 100 or may be separated.
  • the daylighting device 2F of the modification 6 by providing the third base material 23, the space in which the daylighting unit 11 is provided can be easily sealed. Thereby, even if it is a case where the lighting part 11 gas-emits, it can suppress that gas leaks into the room
  • the third base material 23 may employ, for example, a light-transmitting base material having an effect of suppressing ultraviolet rays, or may be a colored layer in consideration of design properties and the like.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of a daylighting apparatus 2G according to Modification 7.
  • the light diffusing member 20 is provided not on the first base material 21 but on the first surface 22a of the second base material 22, and the other basic structure is the daylighting device 2F of Modification 6 (see FIG. 22).
  • the light diffusing member 20 and the daylighting unit 11 are not necessarily provided on the same base material, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of a daylighting apparatus 2H according to Modification 8.
  • the daylighting device 2H does not have the second base material 22, and the other basic structure is the same as the daylighting device 2F of the modification 6 (FIG. 22).
  • FIG. 25 is a cross-sectional view of the daylighting apparatus 2I according to Modification 9.
  • the daylighting device 2I does not have the second base material 22 and the third base material 23, and the other basic structure is the same as the daylighting device 2F (FIG. 22) of the modified example 6.
  • the base material can be omitted as appropriate.
  • the light diffusing member 20 may be exposed to the room 101 side.
  • the daylighting device 3 of the third embodiment is a daylighting device that takes sunlight (external light) into the room 101 while being attached to the surface 100a of the window glass 100 on the room 101 side.
  • the daylighting device 3 of the third embodiment has the same basic structure as that of the second embodiment described above, but differs in the configuration of the ranges of the daylighting area SA6 and the light diffusion area KA that overlap each other.
  • symbol is attached
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an overall configuration of the daylighting device 3 according to the third embodiment.
  • 27A is a cross-sectional view of the daylighting device 3 attached to the window glass 100 taken along the vertical direction
  • FIG. 27B is a partially enlarged view of FIG. 27A.
  • the daylighting device 3 includes a first base material 31 and a second base material 32 having light permeability, and an outer frame frame 35 provided on the periphery of the first base material 31 and the second base material 32. Yes.
  • the outer frame frame 35 is a frame having a rectangular shape. As shown in FIG. 27A, the outer frame frame 35 is held in a state in which the first base material 31 and the second base material 32 are spaced from each other in order from the window glass 100 side.
  • the first base material 31 has a first surface 31a on the window glass 100 side and a second surface 31b on the opposite side.
  • the second base material 32 has a first surface 32a on the first base material 31 side and a second surface 32b on the opposite side.
  • the daylighting unit 11 is provided over the entire surface to form the daylighting area SA6.
  • a light diffusion member 20 is provided in the center of the first surface 32a of the second base material 32 to form a light diffusion region KA.
  • a region where the light diffusion member 20 is not provided is formed around the light diffusion region KA.
  • the path of light incident on the daylighting area SA6 of the daylighting apparatus 3 will be described.
  • the light that directly reaches from the sun enters the window glass 100 to which the daylighting device 3 is attached from the oblique upper side on the outdoor 102 side, passes through the window glass 100, and is refracted by the daylighting unit 11.
  • the light incident on the light diffusion region KA in which the light diffusion member 20 is provided on the first surface 32 a of the second base material 32 is the light L ⁇ b> 1, and the light diffusion member 20 is provided.
  • the light that passes through the unoccupied region is referred to as light L2.
  • the light L2 enters the light diffusion region KA, is diffused in the horizontal direction by the light diffusion member 20, and is emitted obliquely above the room 101.
  • the light L1 that does not pass through the light diffusion member 20 is emitted into the room 101 without being diffused.
  • part of the light L1 and the light L2 incident on the daylighting unit 11 is emitted toward the obliquely lower side of the room 101 as the light L1a and the light L2a, respectively.
  • the light L1a is emitted into the room 101 without being diffused
  • the light L2a is diffused in the horizontal direction by the light diffusion member 20 and emitted into the room 101.
  • the light L1a and the light L2a are light toward the observer in the room 101.
  • the light L2a for the observer is light emitted from the central portion of the daylighting device 3, and tends to be unpleasant glare for the observer.
  • a region where the light diffusion member 20 is not provided is positioned around the light diffusion region KA that irradiates the light L2a, and the light L1a is irradiated to the observer from this region.
  • the light L2a is transmitted through the light diffusing member 20, the luminance is made uniform, and the luminance of the light toward the viewer is weakened.
  • the luminance of the light toward the observer is not weakened. Therefore, this region serves as a background to suppress glare in the light diffusion region KA.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting device 3A according to the first modification.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of the lighting device 3A attached to the window glass 100 taken along the vertical direction.
  • the basic structure of the daylighting device 3A of the first modification is substantially the same as that of the third embodiment described above, but the configuration of the light diffusion region is different.
  • symbol is attached
  • the first surface 31a of the first base 31 of the daylighting apparatus 3A is provided with the daylighting unit 11 to form the daylighting area SA6.
  • the first surface 32a of the second base material 32 four light diffusion regions KA1 to KA4 in which a plurality of light diffusion members 20 are arranged in two rows in the horizontal direction and two columns in the vertical direction are formed. .
  • the daylighting device 3A of the first modification has light diffusion areas KA1 to KA4 divided into four parts.
  • a region where the light diffusion member 20 is not provided is located around and between the light diffusion regions KA1 to KA4. Thereby, it is possible to sufficiently secure the area of the region that does not transmit the light diffusion member 20 with respect to the light diffusion regions KA1 to KA4, increase the influence of the background luminance, and effectively suppress the glare.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting device 3B according to the second modification.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view of the daylighting device 3B attached to the window glass 100 taken along the vertical direction.
  • the daylighting device 3B of Modification 2 has a structure in which a second light diffusion member (light diffusion layer) 30 is further provided in the basic structure of the daylighting device 3A of Modification 1 described above.
  • the light diffusing member 20 is referred to as the first light diffusing member 20, and the light diffusing region KA1 formed by the first light diffusing member 20 is used.
  • ⁇ KA4 will be referred to as first light diffusion regions KA1 ⁇ KA4.
  • the first surface 31a of the first base 31 of the daylighting device 3B is provided with the daylighting unit 11 to form the daylighting area SA6.
  • a plurality of light diffusion members 20 are arranged in two rows in the horizontal direction and two columns in the vertical direction on the first surface 32a of the second base material 32, and form first light diffusion regions KA1 to KA4, respectively.
  • the second light diffusing member 30 is provided on the second surface 32b of the second base material 32 to form a second light diffusing area JA.
  • the second light diffusion region JA is located in a region other than the first light diffusion regions KA1 to KA4 when the second base material 32 is viewed from the normal direction.
  • the light diffusion member 30 has a layer shape and functions as a light diffusion layer.
  • the second light diffusing member 30 is provided with an isotropic scattering structure, and light in which particles having an aspect ratio of about 5 to 500 are dispersed in a continuous layer. It is preferable to use a scattering layer. Further, as the second light diffusing member 30, a concave / convex structure of a ⁇ m level is formed by a surface / relief / hologram pattern, such as a light diffusion control film (trade name: LSD) manufactured by Minute Corp. having an anisotropic scattering structure. You may use what was formed.
  • the second light diffusing member 30 may employ a lenticular lens structure 27 constituted by a plurality of convex lenses 27 a as shown in FIG.
  • the second light diffusing member 30 is preferably different from the first light diffusing member 20, for example, by making the width of the convex lens 27 a wider than that of the first light diffusing member 20.
  • a light diffusing layer may be formed by roughening part of the surface properties of the second surface 32b of the second base material 32.
  • the light diffusion layer has an anisotropic diffusion structure when the surface is roughened or irregular streaks are formed, and diffuses light in various directions in the indoor space.
  • a regular striped unevenness for example, a lenticular lens structure
  • the light diffusion layer has an isotropic diffusion structure.
  • the daylighting device 3B of the second modification out of the light incident on the daylighting unit 11, the light incident on the first light diffusion regions KA1 to KA4 is scattered in the horizontal direction by the first light diffusion member 20. .
  • the light incident on the second light diffusion region JA is scattered in various directions by the second light diffusion member 30.
  • the light transmitted through the first light diffusion regions KA1 to KA4 is light irradiated from the central portion of the daylighting device 3B, and tends to be unpleasant glare for the observer.
  • the light transmitted through the second light diffusion area JA gives the glare suppression effect as the background luminance.
  • the second light diffusion member 30 when a light scattering layer having an isotropic scattering structure or the like is employed as the second light diffusion member 30, the light is scattered in various directions when passing through the second light diffusion region JA. Therefore, glare can be suppressed by increasing the background luminance without depending on the position of the observer. In addition, the light is moderated by transmitting through the second light diffusion area JA, and the brightness of the light emitted from the second light diffusion area JA as a background can be prevented from giving stress to the observer.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of the daylighting device 3C of the third modification.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view of the daylighting device 3D of the fourth modification.
  • the daylighting device 3C of the third modification and the daylighting device 3D of the fourth modification are substantially the same as the basic structure of the second modification described above, but the surface on which the second light diffusion member 30 is provided is different.
  • the second light diffusing member 30 is provided on the second surface 31b of the first base material 31.
  • the second light diffusion member 30 forms a second light diffusion region JA.
  • the second light diffusion region JA is located in a region other than the first light diffusion regions KA1 to KA4 when the second base material 32 is viewed from the normal direction.
  • the second light diffusing member 30 is provided on the first surface 31a of the second base member 32.
  • the first light diffusing member 20 and the second light diffusing member 30 are provided on the first surface 31a of the second base material 32, and the first light diffusing regions KA1 to KA4 and the second light diffusing member, respectively.
  • a diffusion region JA is formed.
  • the second light diffusion region JA is located in a region other than the first light diffusion regions KA1 to KA4 when the second base material 32 is viewed from the normal direction.
  • the surface on which the second light diffusion member 30 is provided can be set as appropriate.
  • the surface provided by the first light diffusing member 20 can be set as appropriate.
  • the daylighting device 4 of the fourth embodiment is a daylighting device that takes sunlight (external light) into the room 101 while being attached to the surface 100a of the window glass 100 on the room 101 side.
  • the daylighting device 4 of the fourth embodiment has the same basic structure as each of the embodiments described above, but the configuration of the outer frame 45 and the range of the daylighting area SA6 and the first light diffusion area KA5 overlapping each other. Different.
  • symbol is attached
  • FIG. 34 is a diagram showing an overall configuration of the daylighting device 4 of the fourth embodiment.
  • FIG. 35A is a cross-sectional view of the daylighting device 4 attached to the window glass 100 taken along the vertical direction, and
  • FIG. 35B is a partially enlarged view of FIG. 35A.
  • the daylighting device 4 includes a first base material 41, a second base material 42, and a third base material 43 having optical transparency, and an outer frame frame (second light) provided on the periphery of the base material and having optical transparency. Diffusion member) 45.
  • the outer frame frame 45 is a frame having a rectangular shape, and the third base material 43, the first base material 41, and the second base material 42 are spaced from each other in order from the window glass 100 side. Hold in state.
  • the outer frame 45 has light diffusibility, functions as a second light diffusion member, and forms a second light diffusion region JA.
  • the outer frame 45 has an isotropic scattering structure and scatters incident light in various directions.
  • the outer frame 45 is composed of a base resin 46 having light transmission properties and a light scatterer 47 dispersed therein.
  • a base resin 46 for example, a transparent resin mixture in which a polymerization initiator, a coupling agent, a monomer, an organic solvent, and the like are mixed with a resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, or a silicone resin can be used.
  • the polymerization initiator may contain various additional components such as stabilizers, inhibitors, plasticizers, optical brighteners, mold release agents, chain transfer agents, other photopolymerizable monomers, and the like.
  • the light scatterer 47 has a function of scattering the light incident on the outer frame 45.
  • the light scatterer 47 is a particle (small piece) having a refractive index different from that of the resin 10. It is desirable that the light scatterers 47 are mixed inside the base resin 46 and dispersed without agglomeration.
  • the light scatterer 47 is made of, for example, glass, acrylic polymer, olefin polymer, vinyl polymer, cellulose polymer, amide polymer, fluorine polymer, urethane polymer, silicone polymer, imide polymer resin, or the like. A light transmissive material is used. Alternatively, the light scatterer 47 may be bubbles dispersed in the resin 10.
  • the shape of the light scatterer 47 may be, for example, a sphere, an ellipsoid, a flat plate, or a polyhedron.
  • the size of the light scatterer 47 may be about 0.5 to 20 ⁇ m, for example, and may be uniform or different.
  • the outer frame (second light diffusing member) 45 is not limited to the configuration in which the light scatterers 47 are dispersed in the base resin 46.
  • an unevenness may be formed on the surface 45a on the indoor 101 side of the outer frame 45, and light may be diffused by the unevenness.
  • a layer having a light diffusion function may be separately provided on the surface 45 a of the outer frame 45.
  • the third base material 43 has a first surface 43a on the window glass 100 side and a second surface 43b on the opposite side.
  • the first surface 43a of the third base material 43 may be in contact with or separated from the inner surface 100a of the window glass 100.
  • the first base material 41 has a first surface 41a on the third base material 43 side and a second surface 41b on the opposite side.
  • the second substrate 42 has a first surface 42a on the first substrate 41 side and a second surface 42b on the opposite side.
  • the first surface 41a of the first base member 41 is provided with the daylighting portion 11 to form the daylighting area SA6. Further, the first light diffusion member 20 is provided over the entire first surface 42a of the second base material 42 to form a first light diffusion region KA5.
  • the first base material 41 provided with the lighting area SA6 over the entire surface and the second base material 42 provided with the first light diffusion area KA5 over the entire surface are surrounded by the outer frame 45 serving as the second light diffusion member. ing. Therefore, when viewed from the normal direction of the first base material 41 (or the second base material 42), the daylighting area SA6 and the first light diffusion area KA5 are surrounded by the second light diffusion area JA. .
  • the path of light incident on the daylighting device 4 will be described. As shown in FIG. 35B, the light that directly reaches from the sun enters the window glass 100 to which the daylighting device 4 is attached from an obliquely upper side on the outdoor 102 side. Of the external light, light incident on the outer frame 45 is referred to as light L1, and light incident on the daylighting area SA6 is referred to as light L2.
  • the light L2a that is a part of the light incident on the daylighting area SA6 is not sufficiently refracted and proceeds obliquely downward, and is emitted obliquely downward in the room 101 after being diffused by the first light diffusion member 20.
  • the light L1 incident on the outer frame 45 as the second light diffusion member is emitted obliquely downward of the room 101 while being scattered in various directions.
  • the light L2a emitted obliquely downward from the second base material 42 in which the first light diffusion region KA5 is disposed on the entire surface tends to be unpleasant glare for the observer.
  • the light L1 transmitted through the outer frame 45 gives an effect of suppressing glare as background luminance. Since the light L1 is scattered in various directions when passing through the outer frame 45, the background luminance can be increased and glare can be suppressed without depending on the position of the observer.
  • the light is moderated by transmitting through the second light diffusion area JA, and it is possible to suppress the brightness of the background from giving stress to the observer.
  • the incident angle changes with time. Since the daylighting device 4 refracts light in the daylighting area SA6, the intensity of light reaching the room 101 varies depending on the incident angle. Particularly in the evening, when the incident angle from the sun becomes shallow, the light reaching the observer in the room 101 from the daylighting area SA6 becomes weak. On the other hand, the light passing through the outer frame 45 is more intense than the light passing through the daylighting area SA6 because sunlight with a small incident angle reaches the observer directly. Therefore, the light passing through the outer frame 45 can be glare that makes the viewer feel uncomfortable.
  • the light transmitted through the daylighting area SA6 contributes as background luminance, and glare transmitted through the outer frame 45 is suppressed. That is, the glare can be suppressed by reversing the light source that generates glare and the background luminance that suppresses glare.
  • the daylighting area SA6 is provided on the entire surface of the first base material 41, and the first light diffusion area KA5 is provided on the entire surface of the second base material 42. Further, when viewed from the normal direction of the first base material 41 (or the second base material 42), the daylighting area SA6 and the first light diffusion area KA5 completely overlap. However, for example, areas in which the daylighting area SA and the light diffusion area KA are not formed may be provided on the periphery of the first base material 41 and the second base material 42, respectively (see, for example, FIG. 12). Further, the light diffusion region KA5 may be provided in a wide area with respect to the daylighting region SA (see, for example, FIGS. 19A and 19B). Further, the daylighting area SA6 may be provided in a wider area than the first light diffusion area KA (see, for example, FIGS. 27A and 27B).
  • FIG. 36 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting device 4A of the first modification.
  • the basic structure of the daylighting device 4A of Modification 1 is substantially the same as that of the fourth embodiment described above, except that the outer frame (second light diffusing member) 45A includes a plurality of windows 48.
  • symbol is attached
  • the daylighting device 4A includes an outer frame 45A having a light transmission property and a light diffusion property and provided with a plurality of window portions 48, and a window portion 48 of the outer frame frame 45A. It has the 1st base material 41, the 2nd base material 42, and the 3rd base material 43 which are hold
  • the outer frame 45A is made of the same material as that of the fourth embodiment, and functions as a second light diffusion member to form the second light diffusion region JA.
  • the outer frame has four windows 48 arranged in two rows in the horizontal direction and two columns in the vertical direction.
  • the window portion 48 holds the first base material 41, the second base material 42, and the third base material 43 with the same configuration as in the fourth embodiment.
  • the first surface 41a of the first base material 41 is provided with the daylighting unit 11 over the entire surface to form a daylighting region SA6.
  • the first light diffusion member 20 is provided over the entire first surface 42a of the second base material 42 to form a light diffusion region KA5. It can be said that the daylighting device 4A of Modification 1 has a configuration in which the daylighting devices 4 of the fourth embodiment are arranged in two rows and two columns.
  • the outer frame 45A as the second light diffusing member is also interposed between the windows 48, so that the light transmitted through the outer frame 45A contributes to the background luminance.
  • the effect of suppressing glare can be enhanced.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting device 4B according to a second modification.
  • the basic structure of the daylighting device 4B of Modification 1 is substantially the same as that of the above-described fourth embodiment, except that the second base 42 provided with the first light diffusion member 20 is not provided.
  • the daylighting device 4B includes an outer frame 45B and a first base material 41 and a third base material 43 that are respectively held by the outer frame frame 45B.
  • the daylighting unit 11 is provided over the entire surface to form the daylighting area SA6.
  • the outer frame 45B is made of the same material as that of the fourth embodiment, and functions as a second light diffusion member to form the second light diffusion region JA.
  • the outer frame 45B as the second light diffusion member is interposed, so that the light transmitted through the outer frame 45B can enhance the effect of suppressing glare that contributes to the background luminance. it can.
  • the daylighting device 5 of the fifth embodiment is a daylighting device that takes sunlight (external light) into the room 101 while being attached to the surface 100a of the window glass 100 on the room 101 side.
  • the daylighting device 5 of the fifth embodiment has the same basic structure as each of the embodiments described above, but mainly differs in the configuration of the outer frame frame 55.
  • symbol is attached
  • FIG. 39 is a diagram illustrating an overall configuration of the daylighting device 5 according to the fifth embodiment.
  • 40A is a cross-sectional view of the daylighting device 5 attached to the window glass 100 taken along the vertical direction
  • FIG. 40B is a partially enlarged view of FIG. 40A.
  • the daylighting device 5 includes a first base member 51 having light permeability, and an outer frame (light emitting member) 55 that is provided on the periphery of the first base member 51 and emits light by itself.
  • the outer frame frame 55 is a frame having a rectangular shape, and holds the first base material 51 through the window glass 100 and a predetermined gap. Further, the outer frame frame 55 functions as a light emitting member and forms a light emitting area HA.
  • the outer frame frame 55 includes a light emission source 56, a case (light diffusing member) 57 that covers the light emission source 56 and constitutes a frame to hold the first base material 51.
  • a light emission source 56 for example, a cold cathode fluorescent tube (CCFL), a light emitting diode (LED), an organic electroluminescence (organic EL), or the like can be used.
  • the light emission source 56 of the outer frame 55 has a light control function that measures the brightness of light emitted from the outdoor 102 and adjusts the light emission luminance in accordance with the intensity of the light.
  • the case 57 has light transmittance and functions as a light diffusing member that transmits and diffuses the light emitted from the light emitting source 56 toward the indoor 101 side.
  • the case 57 is composed of a base resin 58 in which a light scatterer 59 is dispersed.
  • the case 57 having the same configuration as that of the outer frame 55 described in the fourth embodiment can be used.
  • the case 57 is not limited to a configuration in which the light scatterers 59 are dispersed in the base resin 58.
  • an unevenness may be formed on the surface 57a of the case 57 on the indoor 101 side, and light may be diffused by the unevenness.
  • a layer having a light diffusion function may be separately provided on the surface 57 a of the case 57.
  • the outer frame 55 scatters the light emitted from the light source 56 by the case 57. For this reason, the outer frame 55 is not only the light emitting area HA but also the light diffusion area JA. Note that the case 57 of the outer frame 55 does not necessarily have a light diffusing function. In this case, the outer frame 55 functions only as the light emitting area HA.
  • the first base member 51 has a first surface 51a on the window glass 100 side and a second surface 51b on the opposite side.
  • the daylighting unit 11 is provided over the entire surface to form the daylighting area SA6.
  • the first base material 51 provided with the daylighting area SA6 is surrounded by an outer frame 55. Therefore, as viewed from the normal direction of the first base material 51, the daylighting area SA6 is surrounded by the light emitting area HA and the light diffusion area JA.
  • the path of light incident on the daylighting apparatus 5 will be described.
  • the light L2 that reaches directly from the sun enters the daylighting area SA6 obliquely from above through the window glass 100 to which the daylighting device 5 is attached.
  • the light L2 enters the daylighting area SA6, is refracted obliquely upward by the daylighting unit 11, and is emitted into the room 101.
  • the light L2a that is a part of the light incident on the daylighting area SA6 is not sufficiently refracted and proceeds obliquely downward and is emitted into the room 101.
  • the outer frame 55 since the outer frame 55 has the light emission source 56, it irradiates the light L ⁇ b> 3 toward the room 101.
  • the light L2a that has passed through the first base member 51 is light irradiated from the center of the daylighting device 5, and thus tends to be unpleasant glare for the observer.
  • the light L3 emitted from the outer frame 55 gives a glare suppression effect as background luminance.
  • the light L3 is scattered in various directions by passing through the outer frame 55, and the brightness is reduced. Thereby, it can suppress that the brightness of a background gives a stress to an observer.
  • the outer frame 55 as a light emitting member has a dimming function
  • the brightness of light emitted from the light emitting area HA is adjusted according to the brightness of the external light, and the glare is efficiently and efficiently saved. Can be suppressed. It can also function as lighting to illuminate the room at night when outside light is weak.
  • FIG. 41 is a cross-sectional view of the daylighting device 5A of the first modification.
  • the basic structure of the daylighting device 5A of Modification 1 is substantially the same as that of the fifth embodiment described above, but the second base material in which the first light diffusion member 20 is provided closer to the room 101 than the first base material 51. 52 is different.
  • the daylighting device 5A includes an outer frame frame 55, a first base material 51, a second base material 52, and a third base material 53 that are held by the outer frame frame 55 and have light transmission properties.
  • the outer frame frame 55 is a frame body having a rectangular shape, and holds the third base material 53, the first base material 51, and the second base material 52 in order from the window glass 100 side with a gap therebetween.
  • the outer frame frame 55 functions as a light emitting member and forms a light emitting area HA.
  • the outer frame 55 also functions as the second light diffusion area JA by scattering the light emitted from the light source 56 by the case 57.
  • the third base material 53 has a first surface 53a on the window glass 100 side and a second surface 53b on the opposite side.
  • the first surface 53 a of the third base material 53 may be in contact with or separated from the inner surface 100 a of the window glass 100.
  • the first base material 51 has a first surface 51a on the third base material 53 side and a second surface 51b on the opposite side.
  • the second substrate 52 has a first surface 52a on the first substrate 51 side and a second surface 52b on the opposite side.
  • the first surface 51a of the first base material 51 is provided with the daylighting unit 11 over the entire surface to form a daylighting area SA6. Further, the first light diffusion member 20 is provided over the entire first surface 52a of the second base material 52 to form a first light diffusion region KA5.
  • the daylighting device 5A of the first modification According to the daylighting device 5A of the first modification, the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained.
  • the daylighting device 5A of the first modification light that easily passes through the daylighting area SA6 and tends to become glare traveling obliquely downward passes through the first light diffusion area KA5. Therefore, it is lower than the case where there is no first light diffusion area KA5, and it becomes difficult for a person in the room 101 to feel glare and to suppress glare.
  • the daylighting area SA6 is provided on the entire surface of the first base material 51, and the light diffusion area KA5 is provided on the entire surface of the second base material 52. Further, when viewed from the normal direction of the first base material 51 (or the second base material 52), the daylighting area SA6 and the light diffusion area KA5 completely overlap. However, for example, regions in which the daylighting region SA and the light diffusion region KA are not formed may be provided on the periphery of the first base member 51 and the second base member 52 (see, for example, FIG. 12). Further, the light diffusion region KA5 may be provided in a wide area with respect to the daylighting region SA (see, for example, FIGS. 19A and 19B). Further, the daylighting area SA6 may be provided in a wide area with respect to the light diffusion area KA (see, for example, FIGS. 27A and 27B).
  • FIG. 42 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting device 5B according to the second modification.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view in which the lighting device 5B attached to the window glass 100 is taken along the vertical direction.
  • the basic structure of the daylighting device 5B of Modification 2 is substantially the same as that of the fifth embodiment described above, except that the outer frame (light emitting member) 55B has a plurality of windows 54.
  • symbol is attached
  • the daylighting device 5B includes an outer frame frame 55B having a light transmitting property and a light diffusing property, and a first base material 51 that is respectively held by the window portion 54 of the outer frame frame 55B.
  • the outer frame 55B has a configuration similar to that of the fifth embodiment.
  • the outer frame frame 55B functions as a light emitting member and forms a light emitting area HA.
  • the outer frame 55B also functions as the second light diffusion area JA by scattering the light emitted from the light source 56 by the case 57.
  • the outer frame has four windows 54 arranged in two rows in the horizontal direction and two columns in the vertical direction.
  • the first base material 51 is held in the window portion 54.
  • the first surface 51a of the first base material 51 is provided with the daylighting unit 11 over the entire surface to form the daylighting area SA6. It can be said that the daylighting device 5B of the modification 2 has a configuration in which the daylighting devices 5 of the fifth embodiment are arranged in two rows and two columns.
  • the daylighting device 5B of the second modification since the outer frame frame 55B as a light emitting member is interposed between the window portions 54, the light emitted from the outer frame frame 55B suppresses the glare that contributes to the background luminance. Can enhance the effect.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view of the daylighting device 5C attached to the window glass 100 taken along the vertical direction.
  • the daylighting device 5C according to Modification 3 has a configuration in which the configuration of Modification 1 described above and the configuration of Modification 2 are combined.
  • symbol is attached
  • the outer frame (light emitting member) 55B has a plurality of window portions 54, and in each window portion 54, the first base material 51, the second base material 52, and the third base material.
  • the material 53 is held.
  • the first surface 51a of the first base material 51 is provided with the daylighting unit 11 over the entire surface to form the daylighting area SA6.
  • the first light diffusion member 20 is provided over the entire first surface 52a of the second base material 52 to form a light diffusion region KA5.
  • the daylighting device 5C of the modification 3 has a configuration in which the daylighting devices 5A of the modification 1 are arranged in two rows and two columns. According to the daylighting device 5C of Modification 3, the effects of Modification 1 and Modification 2 can be achieved simultaneously.
  • the lighting device 6 of 6th Embodiment is demonstrated based on FIG. 45, FIG.
  • the daylighting device 6 of the sixth embodiment is a daylighting device that takes sunlight (external light) into the room 101 while being attached to the surface 100a of the window glass 100 on the room 101 side.
  • the lighting device 6 of the sixth embodiment is different from the above-described embodiments in that the lighting device 60 is provided.
  • symbol is attached
  • the lighting device 6 includes a first base 61 having light permeability, an outer frame 65 provided on the periphery of the first base 61, and an illumination device 60.
  • the outer frame frame 65 is a frame having a rectangular shape, and holds the first base 61 through the window glass 100 via a predetermined gap.
  • the outer frame 65 has a function of reflecting the light emitted from the lighting device 60 toward the indoor 101 side. Accordingly, it is preferable that the surface 65a of the outer frame 65 has enhanced reflection characteristics.
  • the surface 65a of the outer frame 65 may be a mirror surface or may be painted white in order to improve reflection characteristics.
  • the surface 65a of the outer frame 65 may be formed with a scattering layer on the surface or an irregular shape in order to improve the diffusibility of reflected light.
  • the first base member 61 has a first surface 61a on the window glass 100 side and a second surface 41b on the opposite side.
  • the daylighting unit 11 is provided over the entire surface to form the daylighting region SA6.
  • the illuminating device 60 As the illuminating device 60, conventionally known illumination can be appropriately employed.
  • the illuminating device 60 is provided to irradiate a region located on the periphery of the first base material 61, that is, the outer frame frame 65 and the wall surface 103 a of the wall 103 located further outside the outer frame frame 65.
  • a lighting area SA6 is formed over the entire surface, and the lighting device 60 illuminates the surrounding area of the lighting area SA6.
  • the lighting device 60 preferably has a dimming function that measures the brightness of the room 101 and can adjust the light emission luminance in accordance with the intensity of light.
  • the light L2 that reaches directly from the sun enters the daylighting area SA6 obliquely from above through the window glass 100 to which the daylighting device 6 is attached.
  • the light L2 enters the daylighting area SA6, is refracted obliquely upward by the daylighting unit 11, and is emitted into the room 101.
  • the light L2a that is a part of the light incident on the daylighting area SA6 is not sufficiently refracted and proceeds obliquely downward and is emitted into the room 101.
  • the lights L4 and L5 from the illumination device 60 are reflected on the surface 65a of the outer frame frame 65 or the wall surface 103a of the wall 103 located outside the outer frame frame 65 to irradiate the room 101.
  • the light L2a transmitted through the first base material 61 is light irradiated from the central portion of the daylighting device 6, and therefore tends to be unpleasant glare for the observer.
  • the lights L4 and L5 irradiated from the illumination device 60 and reflected by the surface 65a or the wall surface 103a of the outer frame 65 give a glare suppression effect as background luminance.
  • the luminance of light to be irradiated is adjusted according to the brightness of the room 101, and glare can be efficiently suppressed with power saving.
  • FIG. 47 is a diagram illustrating an overall configuration of a daylighting device 6A according to the first modification.
  • the basic structure of the daylighting device 6A of Modification 1 is substantially the same as that of the above-described sixth embodiment, except that the second base 62 provided with the light diffusing member 20 is further provided.
  • symbol is attached
  • the lighting device 6 ⁇ / b> A includes a first base 61 and a second base 62 having optical transparency, an outer frame 65 ⁇ / b> A provided on the periphery of the first base 61 and the second base 62, and an illumination device 60. ,have.
  • the daylighting unit 11 is provided over the entire surface to form the daylighting area SA.
  • the light diffusion member 20 is provided over the entire surface to form a light diffusion region KA5.
  • the outer frame 65A has the same configuration as that of the sixth embodiment and has a function of reflecting the light emitted from the lighting device 60 toward the indoor 101 side.
  • the daylighting device 6A of the first modification the same effect as the daylighting device 6 of the sixth embodiment can be obtained. Further, according to the daylighting device 6A of the first modification, the light diffusion region KA5 is provided so as to overlap with the daylighting region SA. Therefore, the light is scattered by the light diffusion member 20, and the light intensity is attenuated. Therefore, the glare is reduced as compared with the case where the light diffusing member 20 is not provided. Further, the light diffusing member 20 scatters light to make the intensity distribution uniform, and the ceiling and wall surface of the room 101 are more uniformly illuminated.
  • the daylighting area SA is provided on the entire surface of the first base material 61, and the light diffusion area KA ⁇ b> 5 is provided on the entire surface of the second base material 62. Further, when viewed from the normal direction of the first base material 61 (or the second base material 62), the daylighting area SA and the light diffusion area KA5 completely overlap. However, for example, areas in which the daylighting area SA and the light diffusion area KA are not formed may be provided on the periphery of the first base material 61 and the second base material 62, respectively (see, for example, FIG. 12). Further, the light diffusion region KA5 may be provided in a wide area with respect to the daylighting region SA (see, for example, FIGS. 19A and 19B).
  • the daylighting area SA6 may be provided in a wide area with respect to the light diffusion area KA (see, for example, FIGS. 27A and 27B).
  • the outer frame 65A may be formed with a plurality of window portions, and the first base material 61 and the second base material 62 may be disposed in each of the window portions (see, for example, FIG. 36).
  • FIG. 48 is a diagram showing a room model including a daylighting device and an illumination dimming system, and is a cross-sectional view taken along the line JJ ′ of FIG.
  • FIG. 49 is a plan view showing the ceiling of the room model 2000.
  • the ceiling material constituting the ceiling 2003a of the room 2003 into which external light is introduced may have high light reflectivity.
  • a light-reflective ceiling material 2003A is installed on the ceiling 2003a of the room 2003 as a light-reflective ceiling material.
  • the light-reflective ceiling material 2003A is intended to promote the introduction of outside light from the daylighting device 2010 installed in the window 2002 into the interior of the room, and is installed on the ceiling 2003a near the window. Yes. Specifically, it is installed in a predetermined area E (an area about 3 m from the window 2002) of the ceiling 2003a.
  • the light-reflective ceiling material 2003A is configured to transmit the outside light introduced into the room through the window 2002 in which the daylighting device 2010 (the daylighting device of any of the above-described embodiments) is installed. Efficiently leads to the back.
  • the external light introduced from the lighting device 2010 toward the indoor ceiling 2003a is reflected by the light-reflective ceiling material 2003A and changes its direction to illuminate the desk surface 2005a of the desk 2005 placed in the interior of the room. The effect of brightening the desk top surface 2005a is exhibited.
  • the light-reflective ceiling material 2003A may be diffusely reflective or specularly reflective. In order to achieve both effects of suppressing glare light that is unpleasant for humans, it is preferable that the characteristics of the two are appropriately mixed.
  • the light introduced into the room by the daylighting apparatus 2010 is directed to the ceiling near the window 2002, but the amount of light in the vicinity of the window 2002 is often sufficient. Therefore, by using together the light-reflective ceiling material 2003A as described above, the light incident on the ceiling (region E) in the vicinity of the window can be distributed toward the back of the room where the amount of light is small compared to the window.
  • the light-reflective ceiling material 2003A is formed by, for example, embossing a metal plate such as aluminum with unevenness of about several tens of microns, or depositing a metal thin film such as aluminum on the surface of a resin substrate on which similar unevenness is formed. Or can be made. Or the unevenness
  • the emboss shape formed on the light-reflective ceiling material 2003A it is possible to control the light distribution characteristics and the light distribution in the room. For example, when embossing is performed in a stripe shape extending toward the back of the room, the light reflected by the light-reflective ceiling material 2003A is in the left-right direction of the window 2002 (direction intersecting the longitudinal direction of the unevenness). spread. When the size and direction of the window 2002 in the room 2003 are limited, the light is reflected in the horizontal direction by the light-reflective ceiling material 2003A and the interior of the room 2003 is moved to the back of the room. It can be reflected toward.
  • the daylighting apparatus 2010 is used as a part of the illumination dimming system in the room 2003.
  • the lighting dimming system includes, for example, a lighting device 2010, a plurality of indoor lighting devices 2007, a solar radiation adjusting device 2008 installed in a window, a control system thereof, and a light-reflective ceiling material 2003A installed on a ceiling 2003a. And the constituent members of the entire room including
  • a lighting device 2010 is installed on the upper side, and a solar radiation adjusting device 2008 is installed on the lower side.
  • a blind is installed as the solar radiation adjustment device 2008, but this is not a limitation.
  • a plurality of indoor lighting devices (illuminating devices) 2007 are arranged in a grid in the left-right direction (Y direction) of the window 2002 and the depth direction (X direction) of the room.
  • the plurality of indoor lighting devices 2007 together with the daylighting device 2010 constitute an entire lighting system of the room 2003.
  • the ceiling length L 1 in the left-right direction (Y-direction) is 18m
  • the length L 2 in the depth direction of the room 2003 (X direction) of the office 9m windows 2002 2003a Indicates.
  • the indoor lighting devices 2007 are arranged in a grid pattern with an interval P of 1.8 m in the horizontal direction (Y direction) and the depth direction (X direction) of the ceiling 2003a. More specifically, 50 indoor lighting devices 2007 are arranged in 10 rows (Y direction) ⁇ 5 columns (X direction).
  • the indoor lighting device 2007 includes an indoor lighting fixture 2007a, a brightness detection unit 2007b, and a control unit 2007c.
  • the indoor lighting fixture 2007a is configured by integrating the brightness detection unit 2007b and the control unit 2007c. It is.
  • the indoor lighting device 2007 may include a plurality of indoor lighting fixtures 2007a and a plurality of brightness detection units 2007b. However, one brightness detector 2007b is provided for each indoor lighting device 2007a.
  • the brightness detection unit 2007b receives the reflected light of the irradiated surface illuminated by the indoor lighting fixture 2007a, and detects the illuminance of the irradiated surface.
  • the brightness detector 200b detects the illuminance of the desk surface 2005a of the desk 2005 placed indoors.
  • Each indoor lighting device 2007 is configured such that the illuminance of the desk top surface 2005a detected by each brightness detection unit 2007b becomes a constant target illuminance L 0 (for example, average illuminance: 750 lx) by the control units 2007c connected to each other.
  • the feedback control is performed to adjust the light output of the LED lamp of each indoor lighting fixture 2007a.
  • FIG. 50 is a graph showing the relationship between the illuminance of light (natural light) taken indoors by the daylighting device and the illuminance (illumination dimming system) by the indoor lighting device.
  • the vertical axis indicates the illuminance (lx) on the desk surface
  • the horizontal axis indicates the distance (m) from the window.
  • the broken line in the figure indicates the target illuminance in the room.
  • the desk surface illuminance caused by the light collected by the daylighting apparatus 2010 is brighter in the vicinity of the window, and the effect becomes smaller as the distance from the window increases.
  • the daylighting device 2010 is used in combination with the indoor lighting device 2007 that compensates for the illuminance distribution in the room.
  • the indoor lighting device 2007 installed on the indoor ceiling detects the average illuminance below each device by the brightness detection unit 2007b, and is dimmed and controlled so that the desk surface illuminance of the entire room becomes a constant target illuminance L0. Lights up.
  • the S1 and S2 rows installed in the vicinity of the window are hardly lit, and are lit while increasing the output toward the back of the room with the S3, S4, and S5 rows.
  • the desk surface of the room is illuminated by the sum of the illuminance by natural lighting and the illumination by the interior lighting device 2007, and the illuminance of the desk surface is 750 lx (“JIS Z9110 illumination” which is sufficient for work throughout the room. "Recommended maintenance illuminance in the office of" General "" can be realized.
  • the daylighting device 2010 and the lighting dimming system indoor lighting device 2007
  • the daylighting apparatus 1 a recess 105 is provided on the ceiling of the room 101 along the wall 103 on which the window glass 100 is provided.
  • a curtain rail 106 is accommodated in the recess 105.
  • the daylighting apparatus 1 is suspended from the runner 106 a of the curtain rail 106.
  • the daylighting apparatus 1 is fixed to the curtain rail 106 using a dedicated jig 107. Even when such a fixing method is employed, effects according to the respective embodiments can be obtained.
  • the glass pane in each embodiment may be a multilayer glass.
  • the lighting device may be accommodated in the internal space of the double-glazed glass.
  • the specific configuration regarding the number, arrangement, shape, size, material, and the like of each component constituting the daylighting system can be changed as appropriate.
  • the daylighting unit 11 and the (first) light diffusing member 20 shown in each embodiment are switched in position so that the light diffusing member 20 is disposed on the outdoor 102 side and the daylighting unit 11 is disposed on the indoor 101 side. Also good.
  • An example of such a configuration is shown in FIG.
  • the lighting part 11 shown in each embodiment is not limited to being provided on the surface on the outdoor 102 side of the base material, but may be provided on the surface on the indoor 101 side.
  • a member denoted by reference numeral 71 represents a base material (first base material or second base material).
  • FIG. 54 shows an example of a structure provided with a film member 7 that can be employed in the daylighting apparatus of each embodiment.
  • the film member 7 is provided through the adhesive layer 8 so as to cover a region through which light passes in the daylighting device of each embodiment.
  • the film member 7 is, for example, an ultraviolet cut film that cuts ultraviolet rays.
  • the film member 7 can suppress irradiation of ultraviolet rays into the indoor space.
  • the film member 7 may be an infrared cut film that cuts infrared rays.
  • the film member 7 can suppress that the indoor space becomes hot due to radiant heat caused by infrared rays.
  • an adhesive having an ultraviolet cutting function may be employed as the adhesive layer 8.
  • the film member 7 may be colored or drawn in consideration of design properties.
  • the film member 7 may be a layer for improving the design properties, and the adhesive layer 8 may be configured to have an ultraviolet cut function.
  • the film member 7 is provided on the indoor 101 side of the window glass 100, but may be provided on any one surface of each base 71 in addition to this.
  • the film member 7 may be provided between the daylighting unit 11 and the base material 71, or may be provided between the light diffusion member 20 and the base material 71.
  • the daylighting device can suppress irradiation of ultraviolet rays to a person in the room.
  • the lighting device of each embodiment may have a structure in which the above-described film member 7 is provided.
  • the transmitted light functions as the background luminance, and gives a certain effect on glare suppression. This point will be described based on the daylighting device 1 of the first embodiment (see FIG. 1).
  • FIG. 55A is a front view of the base material 10 of the daylighting apparatus 1 of the first embodiment.
  • FIG. 55A shows the positional relationship between the light transmission area TA and the daylighting area SA in the substrate 10.
  • the light transmission area TA surrounds the daylighting area SA as seen from the normal direction of the substrate 10.
  • the light transmission area TA may not surround the daylighting area SA.
  • FIGS. 55B and 55C are both front views of the base material 10 and are diagrams showing the positional relationship between the light transmission area and the daylighting area that can be employed in the first embodiment.
  • the light transmission area TA10 is arranged on both the upper and lower sides of the daylighting area SA10 and is not arranged on the left and right sides of the daylighting area SA10. Even in the case where the light transmission area TA10 is arranged in this way, the light transmitted through the light transmission area TA10 functions as background luminance for the daylighting area SA10 as a glare generation source. Thereby, compared with the case where there is no light transmission area
  • the light transmission area TA11 of FIG. 55C is arranged only on the upper side with respect to the daylighting area SA11. Even in the case where the light transmission area TA11 is arranged in this way, the light transmitted through the light transmission area TA11 functions as background luminance, and the glare of the lighting area SA11 is reduced as compared with the case where there is no light transmission area TA11. Can be suppressed.
  • light from an area arranged around the daylighting area functions as background luminance and can contribute to glare suppression in the daylighting area. That is, if the light transmission region is arranged adjacent to the daylighting region, glare in the daylighting region can be suppressed.
  • the light transmission area may be arranged on either the left or right side of the daylighting area, or both.
  • the region irradiated with light serving as background luminance has been described based on the first embodiment, but the same applies to each embodiment, and the region contributing to glare suppression as background luminance is any of the surroundings. It only has to be arranged on either side.
  • the light emitting area HA is disposed so as to surround the daylighting area SA6.
  • the light emitting area HA is arranged anywhere around the daylighting area SA6, a certain effect of gray suppression can be obtained.
  • One embodiment of the present invention can be applied to a lighting device that needs to suppress glare that is uncomfortable for a person in the room.
  • outer frame Frame 20 ... (first) light diffusion member, 22, 32, 42, 52 ... second base material, 23, 43, 53 ... third base material, 30 ... second light diffusion member (light diffusion layer) , 45, 45A ... Outer frame ((second) light diffusion member), 55, 55 ... outer frame (light emitting member), 56 ... light emitting source, 57 ... case ((second) light diffusing member), 60 ... lighting device, 100 ... window glass, 101 ... indoor, 102 ... outdoor, 1000 ... room model , HA... Light emitting region, JA... (Second) light diffusion region, KA, KA1 to KA5... (First) light diffusion region, M .. human (observer), SA, SA1 to SA6. , TA1 to TA3: Light transmission region

Abstract

 一実施態様の採光装置は、光透過性を有する基材と、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、光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、光が前記複数の採光部を介することなく前記基材を透過する光透過領域と、を有する。

Description

採光装置
 本発明は、採光装置に関するものである。
 本願は、2014年12月25日に、日本に出願された特願2014-263284号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 窓ガラス等を通して屋外の自然光(太陽光)を屋内に効率良く採り入れるための技術として、採光フィルム(採光装置)を用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 採光フィルムは、光透過性を有するフィルム(基材)の一面に複数のプリズム体(採光部)が形成されたものからなる。採光フィルムは、窓ガラスに貼り付けられることによって、この窓ガラスに入射する光の進行方向をプリズム体で変えながら、屋内の天井や、側壁、床などに向けて照射する。
 また、天井に向かう光は、天井で反射して室内を照らすため、照明光の代わりとなる。
したがって、このような採光フィルムを用いた場合、日中に建物内の照明設備が消費するエネルギーを節約する省エネルギー効果が期待できる。
特開2008-40025号公報
 このような採光装置は、表面の採光部によって光の進行方向を上方に変えて、光を天井方向に射出するが、一部の光は下方又は水平に向かい室内に居る人に向かって照射されるという問題があった。このような光は、室内の人にとって不快な眩しい光(グレア)となる場合があった。
 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、室内にいる人にとって不快に感じるグレアを抑制できる採光装置を提供することを目的の一つとしている。
 本発明の一態様である採光装置は、光透過性を有する基材と、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、光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、光が前記複数の採光部を介することなく前記基材を透過する光透過領域と、を有する。
 本発明の一態様である採光装置は、前記光透過領域は、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域の周囲に配置されていてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、複数の前記採光領域を有していてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する光拡散部材をさらに備え、前記光拡散部材の少なくとも一部は、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域と重なる位置に設けられていてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、前記光拡散部材の一部は、前記基材の法線方向から見て、前記光透過領域と重なる位置に設けられていてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、光透過性を有する基材と、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採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する光拡散部材と、を備え、光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、光が前記光拡散部材を介して透過する光拡散領域と、を有し、前記光拡散領域は、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域の一部と重なる位置に設けられる。
 本発明の一態様である採光装置は、前記光拡散領域は、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域の中央に設けられていてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、複数の前記光拡散領域を有していてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、前記採光領域を透過し、前記光拡散領域を透過せずに射出される光を拡散する光拡散層をさらに備えていてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、光透過性を有する基材と、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採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する第1の光拡散部材と、光を拡散する第2の光拡散部材と、を備え、光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、光が前記第1の光拡散部材を介して透過する第1の光拡散領域と、光が前記第2の光拡散部材を介して透過する第2の光拡散領域と、を有し、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域と前記第1の光拡散領域とは、互いに重なる位置に設けられ、前記第2の光拡散領域は、前記採光領域および前記第1の光拡散領域の外側に設けられる。
 本発明の一態様である採光装置は、複数の前記第1の光拡散領域を有していてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、光透過性を有する基材と、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採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、光を発する発光部材と、を備え、光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、前記発光部材が設けられた発光領域と、を有し、前記発光領域は、前記採光領域の外側に設けられる。
 本発明の一態様である採光装置は、前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する光拡散部材をさらに備えていてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、複数の前記採光領域を有していてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、前記発光部材が調光機能を有していてもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、光透過性を有する基材と、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採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、前記複数の採光部が設けられた採光領域の周囲を照明する照明装置と、を備える。
 本発明の一態様である採光装置は、前記複数の採光部は、前記基材と別体であってもよい。
 本発明の一態様である採光装置は、前記複数の採光部は、前記基材と一体であってもよい。
 本発明の一態様による採光部材によれば、十分な採光機能を得るとともに室内にいる人にとって不快に感じるグレアを抑制できる。
第1実施形態の採光装置の全体構成を示す図である。 第1実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第1実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す図であって、図2Aの採光部の拡大断面図である。 第1実施形態の採光装置の基材の斜視図である。 第1実施形態の採光装置に採用できる基材の一例の斜視図である。 図2Aの部分拡大断面図である。 採光部の断面図であり、採光部の内部における光の制御機能を示す図である。 部屋モデルの一例を示す模式図である。 背景輝度とグレア指標PGSVとの関係を示すグラフである。 第1実施形態の変形例1の採光装置の全体構成を示す図である。 第1実施形態の変形例2の採光装置の全体構成を示す図である。 第2実施形態の採光装置の全体構成を示す図である。 第2実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 光拡散部材の一例を示す斜視図である。 第2実施形態の採光装置の第1基材の斜視図である。 第2実施形態の採光装置に採用できる第1基材の一例の斜視図である。 第2実施形態の変形例1の採光装置の全体構成を示す図である。 第2実施形態の変形例2の採光装置の全体構成を示す図である。 第2実施形態の変形例3の採光装置の全体構成を示す図である。 第2実施形態の変形例3の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第2実施形態の変形例3の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す図であって、図19Aの部分拡大断面図である。 第2実施形態の変形例4の採光装置の全体構成を示す図である。 第2実施形態の変形例5の採光装置の全体構成を示す図である。 第2実施形態の変形例6の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第2実施形態の変形例7の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第2実施形態の変形例8の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第2実施形態の変形例9の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第3実施形態の採光装置の全体構成を示す図である。 第3実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第3実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す図であって、図27Aの部分拡大断面図である。 第3実施形態の変形例1の採光装置の全体構成を示す図である。 第3実施形態の変形例1の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第3実施形態の変形例2の採光装置の全体構成を示す図である。 第3実施形態の変形例2の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第3実施形態の変形例3の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第3実施形態の変形例4の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第4実施形態の採光装置の全体構成を示す図である。 第4実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第4実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す図であって、図35Aの部分拡大断面図である。 第4実施形態の変形例1の採光装置の全体構成を示す図である。 第4実施形態の変形例1の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第4実施形態の変形例2の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第5実施形態の採光装置の全体構成を示す図である。 第5実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第5実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す図であって、図40Aの部分拡大断面図である。 第5実施形態の変形例1の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第5実施形態の変形例2の採光装置の全体構成を示す図である。 第5実施形態の変形例2の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第5実施形態の変形例3の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第6実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図である。 第6実施形態の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図であり、光の経路を示す図である。 第6実施形態の変形例1の採光装置を窓ガラスに取り付けた状態として示す断面図であり、光の経路を示す図である。 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、図49のJ-J’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。 各実施形態に採用可能な採光装置の取付方法を示す断面図であって、採光装置をカーテンレールのランナーに吊下げた例である。 各実施形態に採用可能な採光装置の取付方法を示す断面図であって、採光装置を専用治具によりカーテンレールに固定した例である。 各実施形態に採用可能な採光部と光拡散部材の配置の例を示す断面図である。 各実施形態に採用可能な採光部の配置の例を示す断面図である。 各実施形態に採用可能なフィルム部材を設けた例を示す断面図である。 第1実施形態の採光装置を基に、基材に配置される採光領域および光透過領域の位置関係の別の例を説明する図であって、第1実施形態の採光領域と光透過領域との位置関係を示す図である。 第1実施形態の採光装置を基に、基材に配置される採光領域および光透過領域の位置関係の別の例を説明する図であって、他の例の採光領域と光透過領域の位置関係を示す図である。 第1実施形態の採光装置を基に、基材に配置される採光領域および光透過領域の位置関係の別の例を説明する図であって、更に他の例の採光領域と光透過領域の位置関係を示す図である。
 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。
また、断面図において、構成を見やすくするため、ハッチングの図示を省略して示す場合がある。
 なお、各図には、+Z方向を鉛直上向き方向、X軸方向を採光装置の奥行方向とし+X方向を室外方向とするX-Y-Z座標系を示した。以下の説明において、必要に応じて各座標系に基づいて各方向の説明を行う。
[第1実施形態]
 図1は、第1実施形態の採光装置1の全体構成を示す図である。図2Aは、窓ガラス100に取り付けられた採光装置1を鉛直方向に沿って断面をとった断面図であり、図2Bは、図2Aの部分拡大図である。
 図2Aに示すように、本実施形態の採光装置1は、例えば、窓ガラス100の室内101側の面100aに取り付けた状態で太陽光(外光)を室内101に採り入れる採光装置の一つの例である。
 採光装置1は、採光領域SAと光透過領域TAとが設けられた光透過性を有する基材10と、基材10の周縁に設けられた外枠フレーム15と、を有している。
 図1に示すように、外枠フレーム15は、矩形状を有するアルミニウム合金、又は樹脂などからなる枠体であり、枠内に基材10を保持する。図2Aに示すように、外枠フレーム15は、基材10を窓ガラス100と所定の隙間を空けた状態で配置させる。外枠フレーム15は、窓ガラス100、又は窓ガラス100の周囲の壁面に対して固定されている。外枠フレーム15は、窓ガラス100の室内101側の天井から吊下げられていても良い。
 図2Aに示すように、基材10は、窓ガラス100の室内101側の面100aと対向する第1面10aと、室内101側に向く第2面10bとを有している。基材10は、基材10の第1面10a側に設けられた複数の採光部11と、採光部11の間に設けられた空隙部12と、を備えている。
 図1に示すように、採光部11は、基材10の法線方向(X軸方向)から見て、基材10の中央にのみ設けられており、採光領域SAを形成する。即ち、採光領域SAとは、基材10の法線方向から見て採光部11が設けられた領域を意味し、室外102から入射し室内101に入る光が、採光部11を介して透過する領域である。また、基材10の採光部11が設けられていない領域には、光透過領域TAが形成されている。光透過領域TAは、光が採光部11を介することなく透過する領域である。光透過領域TAは、基材10の法線方向から見て、採光領域SAの周囲に配置されている。より具体的には、光透過領域TAは、基材10の法線方向から見て、採光領域SAの周囲を取り囲んでいる。
 本実施形態の基材10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)、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)、ポリカーボネイト(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)等の光透過性の板材が好ましく用いられる。そのほかに基材10は、ガラス基材であってもよい。基材10の厚みは任意である。また、複数の材質が積層された積層構造であっても良い。
 基材10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。
 図2Bに示すように、採光部11は、外光(太陽光)を室内101に導光するように基材10の第1面10aに設けられた、数十~数百μmオーダーの微細構造である。採光部11は、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。採光部11は、長手方向と直交する断面形状が多角形状をなす。
 本実施形態における採光部11は、基材10から最も離れた頂点qを通る基材10の垂線Qを中心としてその両側の形状が非対称とされた、断面形状が6角形の多角柱状構造体である。また、採光部11は、断面形状の6つの頂点のうちの5つの内角が180°未満とされている。
 なお、採光部11の断面形状は図示したものに限られず、採光装置1の用途等に応じて適宜設計変更することも可能である。
 隣り合う採光部11の間に設けられる空隙部12には空気が存在している。したがって、空隙部12の屈折率は概ね1.0である。空隙部12の屈折率を1.0とすることにより、空隙部12と採光部11との界面における臨界角が最小となる。
 なお、基材10の第1面10aと、窓ガラス100の面100aと、外枠フレーム15と、で満たされる領域を不活性ガスで満たしてもよく、また減圧状態としても良い。この場合は、空隙部12にも不活性ガスが満たされる。不活性ガスで満たすか、減圧状態とすることで、採光部11の劣化を抑制できる。
 なお、基材10の屈折率と採光部11の屈折率とは略同等であることが望ましい。基材10の屈折率と採光部11の屈折率とが大きく異なる場合、光が基材10から採光部11に入射したときに、これら採光部11と基材10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、又は輝度が低下するなどの不具合が生じる虞がある。基材10の屈折率と採光部11との屈折率を略同等とすることで、所望の採光特性を得て、光の利用効率を高めると共に、室内101に不快な反射光を照射しにくくなる。
 複数の採光部11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。
 採光部11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。
 図3に本実施形態の基材10の斜視図を示す。図3に示すように、採光部11は、基材10に一体的に設けられている。このような採光部11は、例えば以下のUVインプリント法により形成できる。
 UVインプリント法によれば、まず、採光部11の形状を凹凸逆転させた形状の金型の凹部に、アクリル樹脂、ポリカーボネイト、ポリプロピレンなどの紫外線硬化性樹脂を充填する。
 次に、紫外線硬化性樹脂が充填された金型上に、第1面10a側を押し付けるようにして基材10を載置、加圧する。加圧することによって、毛細管現象により金型の凹部内に隙間なく紫外線硬化性樹脂が浸透する。
 さらに、この状態で基材10を介して紫外線硬化性樹脂にUV光を照射し紫外線硬化性樹脂を硬化させ、さらに金型から離形させる。これにより、基材10の第1面10a側に、金型の凹凸形状が転写され、複数の採光部11および空隙部12が出現する。
 なお、金型は、採光領域SAに対応する領域のみに採光部11の凹凸を形成して、その周縁に平坦面を設ける。これにより、容易に光透過領域TAを形成できる。
 上述した形成方法は一例であり、採光部11の形成方法としては、その他に熱プレス法を採用できる。熱プレス法では、基材10の第1面10aに熱可塑性樹脂を塗布した後に、塗布した面に採光部11の形状を凹凸逆転させた形状の金型を押し付ける。この状態で加熱して熱可塑性樹脂を硬化させる。冷却後に離形することで、基材10の第1面10aに金型の形状に応じた採光部11を形成できる。
 また、その他の例として、図4に示すように採光部111が形成されたフィルム113を主板114に接着固定した基材110を採用しても良い。
 この場合、主板114としては、上述した基材10と同様の材質からなるものを用いることができる。
 また、フィルム113としては、フィルム基材115と、フィルム基材115一方の面に設けられた採光部111と、を有するものを用いることができる。フィルム基材115の採光部111が設けられていない面は、接着剤が塗布されて主板114に固定される。
フィルム基材115としては、厚さ100μm程度の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の光透過性樹脂が用いられる。特に、フィルム基材115の材質は、主板114と同じ樹脂を用いるか、屈折率の近い樹脂を用いることが好ましい。採光部111は、フィルム基材115に対して、UVインプリント法、又は熱プレス法を行うことで形成できる。接着剤としては、光透過性の高いものを用いることが好ましく、フィルム基材115および主板114の屈折率と略同じ屈折率のものを用いることがより好ましい。
 フィルム113は、主板114の中央領域CAに貼付される。これにより、中央領域CAは、採光部111が設けられた採光領域SAとなる。また、フィルム113を基材110の中央領域CAに貼付することで、基材110の第1面110aに採光領域SAの周縁に光透過領域TAを形成できる。
 次に、図5、図6を基に、採光装置1の採光領域SAおよび光透過領域TAに入射する光の経路について述べる。
 図5に示すように、太陽から直接届く光は、採光装置1が取り付けられた窓ガラス100に室外102側の斜め上方から入射する。太陽光のうち、窓ガラス100を透過し、光透過領域TAに入射する光を光L1、採光領域SAに入射する光を光L2とする。
 図5に示すように、採光領域SAにおいて、光L2は、採光部11に対して斜め上方から入射し、採光部11の内部で屈折して、室内101において斜め上方に向かって射出される。
 以下に、採光部11の内部における光の制御機能について、図6を基により具体的に説明する。ここで、説明の便宜上、採光部11に入射した光のうち任意の1本の光束が採光部11の面11E(反射面)に入射する点を入射点Cとする。入射点Cを通り、基材10の第1面10a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C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C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6に示すように、例えば、採光部11の複数の面のうち、上向きに傾く面11Bから入射した光L2は、採光部11の面11Eで全反射して斜め上方、すなわち第1空間S1の側に向かって進み、採光部11の面11Aから射出される。採光部11から射出された光L2は、基材10を透過して室内101の天井に向けて射出される。採光装置1から天井に向けて射出された光は、天井で反射して室内を照らすため、照明光の代わりとなる。
 また、採光部11の複数の面のうち、下向きに傾く面11Dから入射した光L2aは、採光部11及び基材10の内部で斜め下方、すなわち第2空間S2の側に向かって進み、室内101の斜め下方に向かって射出される。このような光L2aは、室内101に居る人にとって不快な眩しさとなる虞がある。
 図5に示すように、光透過領域TAにおいて、光L1は、採光部11に対して斜め上方から入射し室内101において斜め下方に向かって射出される。光透過領域TAは、採光部11が形成されていない領域であるため、室外102から入射した光L1は、窓ガラス100および基材10を透過して、角度が変わることなく室内101に達する。なお、図5においては、光L1は、窓ガラス100および基材10を直線的な経路を経て室内101に入射するとして図示したが、実際には、窓ガラス100の両面および基材10の両面において、屈折率に応じて屈折する。しかしながら、窓ガラス100に対し入射および出射する光の角度、並びに基材10に対し入射および出射する光の角度は、同じとなる。したがって、光透過領域TAを透過する光の角度は、透過前後で変わらない。
 ここで、図7に示す部屋モデル1000を用いた採光装置1の採光特性について説明する。図7は、部屋モデル1000の一例を示す模式図である。
 部屋モデル1000は、例えば、採光装置1のオフィスでの使用を想定したモデルである。具体的に、図7に示す部屋モデル1000は、天井1001と、床1002と、窓ガラス1003が取り付けられた手前の側壁1004と、手前の側壁1004と対向する奥の側壁1005とで囲まれる室内1006(上記室内101に相当)に、窓ガラス1003を通して屋外の外光Lが斜め上方から入射する場合を模している。採光装置1は、窓ガラス1003(上記窓ガラス100に相当)の内面の上部側に取り付けられている。外光Lは、窓ガラス1003に斜め上方から入射する。
 採光装置1の中央部は、採光領域SAとなっている。図7に示すように、窓ガラス1003に入射する外光Lのうち、採光領域SAに入射した光L2は、上方に屈折させて室内1006の天井1001を照らす。天井1001に向かって照射された光L2は、天井1001で反射して照明光の代わりに室内1006を広範囲に亘って明るく照らす。この場合、室内1006の照明設備を消灯することによって、日中に室内1006の照明設備が消費するエネルギーを節約する省エネルギー効果が期待できる。
 また、窓ガラス1003に入射する外光Lのうち、採光装置1の採光領域SAの周囲に設けられた光透過領域TAに入射した光L1は、床1002に向かって進み室内1006を直接的に照らす。したがって、室内1006の中の人Mは、光透過領域TAに入射した光L1を直接的に観察する。
 ところで、採光領域SAに入射した光のうち一部の光L2aは、天井1001側に照射されず、室内1006の中の人(観察者)Mに向かう。従来、このような光L2aは、不快な眩しさ(以下、グレア)として、人Mに不快感を与えることがあった。
 グレアは、光源の輝度、光源の大きさ、光源の位置、あるいは天井面、壁面などの背景の明るさによって定量的に表すことができる。不快グレアの指標の一つに、グレア指標PGSVがある。
 グレア指標PGSVは、観察者Mの目の方向に対する光源の明るさを光源輝度L[cd/m]、観察者Mの目の方向に対する光源の周囲(背景)の明るさを背景輝度L[cd/m]、観察者Mの視野に占める光源の立体角をω[sr]としたとき、以下の(式1)で表される。なお、グレア指標PGSVは、値が大きいほど観察者Mに与える不快さが増し、値が小さいほど不快さが軽減する指標である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、部屋モデル1000に対し、光源を採光装置1の採光領域SAとし、(式1)を基に、採光領域SAから人Mに照射される光L2aのグレア指標PGSVを求める。光源である採光領域SAは、光透過領域TAに囲まれているため、光透過領域TAが光源の背景となり、光透過領域TAの輝度が背景輝度Lとなる。
 部屋モデル1000において、観察者Mの視点の高さtを160cmとする。採光領域SAの上端の高さT1を2160cm、下端の高さT2を2100cmとして、採光領域SAの高さ寸法を60cmとする。採光領域SAの幅寸法(紙面奥行方向の寸法)を100cmとする。採光領域SAの輝度を12000cd/mとする。また、採光装置1が取り付けられた窓ガラス1003から観察者Mの距離kを250cmとする。
 この時の、背景輝度Lとグレア指標PGSVとの関係をグラフ化したものを図8に示す。
 図8に示すように、背景輝度Lを大きくすることで、グレア指標PGSVを低減できることがわかる。このことは、(式1)において背景輝度Lが分母となっていることからもわかる。即ち、光源輝度Lに対して、背景輝度Lを高めることで、室内1006の中の人Mが不快に感じるグレアを低減できる。
 本実施形態の採光装置1によれば、採光領域SAの周囲に光透過領域TAが設けられている。上述したように、グレアの発生源である光源は、その周囲(背景)の輝度を高めることでグレア指標PGSVを低減できる。光透過領域TAは、外光Lが直接的に人Mに向かうため、グレアの発生源としての採光領域SAの輝度に対して背景として十分な輝度が期待できる。したがって、光透過領域TAがない場合と比較して、採光領域SAの周囲に光透過領域TAを設けることで、グレア指標PGSVを低減させることが可能となる。
 また、本実施形態の採光装置1によれば、採光領域SAにより、外光を室内1006の天井1001に向かって屈折させることで、天井1001で反射して室内を照らし、照明光の代わりとなる。したがって、日中に建物内の照明設備が消費するエネルギーを節約する省エネルギー効果が期待できる。
 なお、上述の第1実施形態の採光装置1では、光透過領域TAは、基材10の法線方向から見て、採光領域SAの周囲を取り囲んでいる。しかしながら、光透過領域TAが採光領域SAの周囲を取り囲んでいなくても、周囲に配置されていれば、光透過領域TAを透過する光が背景輝度として機能し、採光領域SAのグレアを抑制する。光透過領域TAが採光領域SAの周囲を取り囲まない構造については、図55A~図55Cを基に、後段で説明する。
[第1実施形態の変形例1]
 次に、上述した第1実施形態の変形例1の採光装置1Aについて図9を基に説明する。
 変形例1の採光装置1Aの基本構造は、上述した第1実施形態と略同様であるが、採光領域の構成が異なる。なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 上述したように、第1実施形態の採光装置1は、採光領域SAの周囲に光透過領域TAを設けることで背景輝度の影響を大きくしグレアを抑制している。
 これに対し、変形例1の採光装置1Aは、図9に示すように、複数の採光領域SA1、SA2、SA3、SA4を設け、各採光領域SA1~SA4の間にも光透過領域TA1を設けることで、さらに背景輝度の影響を高める構成となっている。
 採光装置1Aは、基材10と、基材10の周縁に設けられた外枠フレーム15と、を有している。基材10には、水平方向に2行、鉛直方向に2列、配列された4つの採光領域SA1~SA4と、各採光領域SA1~SA4の周囲および間に位置する光透過領域TA1と、が設けられている。
 第1実施形態と同様に、採光領域SA1~SA4とは、基材10の法線方向から見て採光部11が設けられた領域を意味する。また、基材10の採光部11が設けられていない領域には、光透過領域TA1が形成されている。光透過領域TA1は、光が採光部11を介することなく透過する領域である。光透過領域TA1は、基材10の法線方向から見て、採光領域SA1~SA4の周囲を取り囲んでいるため、各採光領域SA1~SA4の間にも光透過領域TA1が設けられている。
 変形例1の採光装置1Aは、4つに分割された採光領域SA1~SA4を有し、各採光領域SA1~SA4に対して取り囲む光透過領域TA1の面積を十分に確保することで、背景輝度としての光透過領域TA1の影響を高めることができる。これにより採光装置1Aは、背景輝度の影響を大きくして、採光領域SA1~SA4のグレアを効果的に抑制できる。
[第1実施形態の変形例2]
 次に、第1実施形態の変形例2の採光装置1Bについて図10を基に説明する。
 変形例2の採光装置1Bの基本構造は、上述した第1実施形態と略同様であるが、採光領域の構成が異なる。なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図10に示すように、変形例2の採光装置1Bは、中央に設けられた1つの採光領域SA5と、採光領域SA5の周囲を取り角むように配置された光透過領域TA3と、採光領域SA5の中央に十字状の光透過領域TA2とを設けることで、さらに背景輝度の影響を高める構成となっている。
 採光装置1Bは、基材10と、基材10の周縁に設けられた外枠フレーム15と、を有している。基材10には、中央に設けられた1つの採光領域SA5と、採光領域SA5の周囲を囲むように設けられた光透過領域TA3と、採光領域SA5の中央に十字状に設けられた光透過領域TA2と、が設けられている。光透過領域TA2は、採光領域SA5を、略同じ形状の4つの区画に分割するように設けられている。
 変形例2の採光装置1Bによれば、変形例1と同様の効果を奏することができる。即ち、採光領域SA5に対する光透過領域TA2、TA3の面積を十分に確保することで、背景輝度としての光透過領域TA2、TA3影響を高めることができる。これにより採光装置1Bは、背景輝度の影響を大きくして、採光領域SA5のグレアを効果的に抑制できる。
[第2実施形態]
 次に、第2実施形態の採光装置2について説明する。第2実施形態の採光装置2は、第1実施形態と同様に、窓ガラス100の室内101側の面100aに取り付けた状態で太陽光(外光)を室内101に採り入れる採光装置の一つの例である。
 第2実施形態の採光装置2は、上述した第1実施形態と比較して、主に光拡散部材20を備えている点が主に異なる。
 なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図11は、本発明の第2実施形態である採光装置2の全体構成を示す図である。図12は、窓ガラス100に取り付けられた採光装置2を鉛直方向に沿って断面をとった断面図である。
 採光装置2は、光透過性を有する第1基材21および第2基材22と、第1基材21および第2基材22の周縁に設けられた外枠フレーム25と、を有している。
 図11に示すように、外枠フレーム25は、矩形状を有する枠体である。外枠フレーム25の枠内には、窓ガラス100側から順に第1基材21と第2基材22とが隙間を空けた状態で保持されている。
 図12に示すように、第1基材21は、窓ガラス100の室内101側の面100aと対向する第1面21aと、第1面21aと反対側の第2面21bとを有している。第1基材21は、第1面21a側に設けられた複数の採光部11と、採光部11の間に設けられた空隙部12と、を備えている。また、第1基材21の第2面21bには、光拡散部材20が設けられている。
 第2基材22は、第1基材21の第2面21bと対向する第1面22aと、第1面22aと反対側に位置し、室内101側を向く第2面22bと、を有する。第2基材22は、第1基材21の第2面21bに設けられた光拡散部材20を保護する役割を担う。第2基材22が設けられていることで、光拡散部材20は、傷が生じることがない。第2基材22が設けられていることで、光拡散部材20が設けられた空間を密閉することができる。
これにより、光拡散部材20が発ガスした場合に、室内101にガスが漏れ出ることを抑制できる。また、光拡散部材20が設けられた空間を不活性ガスで満たすか、減圧するなどして、光拡散部材20が空気に接触することを抑制し、光拡散部材20の劣化を抑制しても良い。
 図11に示すように、採光部11は、第1基材21の法線方向(X軸方向)から見て、第1基材21の中央にのみ設けられており、採光領域SAを形成する。また、第1基材21の採光部11が設けられていない領域には、光透過領域TAが形成されている。光透過領域TAは、第1基材21の法線方向から見て、採光領域SAの周囲を取り囲んでいる。
 光拡散部材20は、第1基材21の法線方向(X軸方向)から見て、採光領域SAと概ね位置が重なるように設けられており、光拡散領域KAを形成する。光拡散領域KAは、第1基材21の法線方向(X軸方向)から見て、採光領域SAと一致する領域に設けられている。光拡散領域KAの周囲には、光拡散部材20が設けられていない領域が形成されている。なお、光拡散領域KAとは、第1基材21の法線方向から見て光拡散部材20が設けられた領域を意味し、室外102から入射し室内101に入る光が、光拡散部材20を介して透過する領域である。
 光拡散部材20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。光拡散部材20は、例えば、図13に示すように、支持基材26と、支持基材26の一面26aに設けられた複数の凸レンズ27aとにより構成されるレンチキュラーレンズ構造体27からなる。光拡散部材20は、第1基材21の第2面21b(図12参照)に、レンズ面27b(表面)側を第2基材22側に向けた姿勢で設けられている。光拡散部材20における複数の凸レンズ27a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27aのレンズ面27b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。即ち、凸レンズ27a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。よって、光拡散部材20に入射した光は、凸レンズ27aから射出する際に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。
 図14に示すように、光拡散部材20は、支持基材26を第1基材21の第2面21b側に対向させ接着固定されている。光拡散部材20の固定に用いる接着剤としては、光透過性の高いものを用いることが好ましい。
 光拡散部材20は、第1基材21の中央領域CAに貼付される。これにより、中央領域CAは、光拡散部材20が設けられた光拡散領域KAとなる。また、光拡散部材20の周囲には、光拡散部材20を備えていない領域が形成される。
 また、その他の例として、図15に示すように凸レンズ127aを一体的に成形して光拡散部材120を設けた第1基材121を採用しても良い。この場合は、第1基材121は、第2面121bの中央にのみ光拡散部材120が設けられている。これにより、中央に位置する光拡散領域KAと、その周囲の光拡散部材120が設けられていない領域と、を形成する。
 なお、本実施形態では、光拡散部材20として、複数の凸レンズ27aとにより構成されるレンチキュラーレンズ構造体27が採用されているが、これに限るものではない。例えば、光拡散部材20に代えて、異方性散乱構造が設けられていてもよい。異方性散乱構造としては、例えばルミニット社製の光拡散制御フィルム(商品名:LSD)のように、サーフェス・レリーフ・ホログラムパターンによりμmレベルの凹凸構造を形成したものを用いることができる。また、光拡散部材20に代えて、アスペクト比が5~500程度の粒子を連続層中に分散させた等方性散乱構造としの光散乱層を用いてもよい。
 次に、図12を基に、採光装置2の採光領域SAおよび光透過領域TAに入射する光の経路について述べる。
 図12に示すように、太陽から直接届く光は、採光装置2が取り付けられた窓ガラス100に室外102側の斜め上方から入射する。太陽光のうち、窓ガラス100を透過し、光透過領域TAに入射する光を光L1、採光領域SAに入射する光を光L2とする。
 図12に示すように、採光領域SAにおいて、光L2は、第1基材21の第1面21aに設けられた採光部11に対し斜め上方から入射する。光L2は、採光部11の内部で屈折し、第1基材21の内部で、斜め上方に向かって射出される。第1基材21には、採光領域SAと重なるように、光拡散領域KAが設けられている。したがって、光L2は、第1基材21の第2面21bに設けられた光拡散領域KAに入射する。光拡散領域KAにおいて、光L2は、光拡散部材20に入射し水平方向に拡散される。さらに、光L2は、第2基材22を透過して、室内101において斜め上方に向かって射出される。
 また、採光部11に入射する光の一部は、光L2aとして、室内101の斜め下方に向かって射出される。光L2aは、光拡散領域KAにおいて、水平方向に拡散される。光L2aは、室内101に居る人にとって不快な眩しさ(グレア)となる虞がある。
 一方、光透過領域TAにおいて、光L1は、採光部11に対して斜め上方から入射し室内101において斜め下方に向かって射出される。光L1は、採光部11および光拡散部材20のいずれも透過せずに、室内101に射出される。光L1は、グレアとなる虞のある光L2aを生ずる領域を囲む領域から照射される。したがって光L1の明るさは、背景輝度として、グレアを抑制する効果を奏する。
 本実施形態の採光装置2によれば、第1実施形態と同様に、外光を採光部11で上方に屈折させ室内101の天井を照らし、照明設備の代わりとすることができる。また、採光領域SAの周囲に光透過領域TAを設けることで、背景輝度を高めて、採光領域SAのグレアを抑制することができる。
 加えて、本実施形態の採光装置2によれば、採光領域SAと重なるように、光拡散領域KAが設けられているために、第1基材21から射出された光は光拡散部材20で散乱し、光の強度が減衰する。そのため、採光装置2から斜め下方に射出される光L2aの強度が、光拡散部材20がない場合と比べて低下し、室内101に居る人が眩しさを感じにくくなる。一方、採光装置2から斜め上方に進行する光L2の強度もわずかに低下するが、光が光拡散部材20で散乱することにより強度分布が均一化され、室内101の天井や壁面がより均一に照明される。このように、本実施形態の採光装置2は、光拡散部材20を備えることでグレアの抑制が可能であり、ブラインドの開閉度を機械的に調節する従来技術に比べ、低いコストで室内101の快適性を向上させることができる。
 また、本実施形態の採光装置2の光拡散部材20は、鉛直方向に延びる複数の凸レンズ27aにより構成されるレンチキュラーレンズ構造体27からなる。凸レンズ27aのレンズ面27bは、水平面内で曲率を持ち、鉛直方向には曲率を持っていない。凸レンズ27aは、水平方向に高い光散乱性を有し、鉛直方向には光散乱性を有していない。したがって、採光部11から第1基材21に入射した光L2は、凸レンズ27aから射出する際に水平方向に大きく散乱し、鉛直方向には散乱しない。光L2は、採光部11から射出されたときの角度分布を略維持したまま採光装置2から射出される。このため、本実施形態の採光装置2によれば、部屋の奥行き方向の照射性能を変えることなく、グレアを抑制することができる。
 さらに、本実施形態の採光装置2によれば、採光領域SAに入射する光L2は、光拡散部材20により水平方向に散乱するため、例えば太陽の日周運動による方位変動に伴う照射性能の変化を緩和できる。
[第2実施形態の変形例1]
 次に、上述した第2実施形態の変形例1の採光装置2Aについて図16を基に説明する。
 変形例1の採光装置2Aの基本構造は、上述した第2実施形態と略同様であるが、採光領域および光拡散領域の構成が異なる。なお、上述の第2実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 変形例1の採光装置2Aは、図16に示すように、第1基材21の第1面(図12の第1面21aに相当)に複数の採光領域SA1、SA2、SA3、SA4が設けられ、各採光領域SA1~SA4の周囲および間に光透過領域TA1が設けられている。また、第1基材21の第2面(図12の第2面21bに相当)には、4つの光拡散領域KA1、KA2、KA3、KA4が設けられている。第1基材21の法線方向から見て、4つの採光領域SA1~SA4と4つの光拡散領域KA1、KA2、KA3、KA4とは、互いに重なり合っている。
 変形例1の採光装置2Aは、4つに分割された採光領域SA1~SA4を有し、各採光領域SA1~SA4に対して取り囲む光透過領域TA1の面積を十分に確保することで、背景輝度としての光透過領域TA1の影響を高めることができる。これにより採光装置2Aは、背景輝度の影響を大きくして、採光領域SA1~SA4のグレアを効果的に抑制できる。
[第2実施形態の変形例2]
 次に、第2実施形態の変形例2の採光装置2Bについて図17を基に説明する。
 変形例2の採光装置2Bの基本構造は、上述した第2実施形態と略同様であるが、採光領域および光拡散領域の構成が異なる。なお、上述の第2実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 変形例2の採光装置2Bは、図17に示すように、第1基材21の第1面(図12の第1面21aに相当)の中央に、1つの採光領域SA5が設けられている。また、第1基材21の第1面21aには、採光領域SA5の周囲を取り角むように配置された光透過領域TA2と、採光領域SA5の中央に十字状の光透過領域TA3とが設けられている。光透過領域TA2は、採光領域SA5を、同じ形状の4つの区画に分割するように設けられている。また、第1基材21の第2面(図12の第2面21bに相当)には、第1基材21の法線方向から見て採光領域SA5の4つの区画にそれぞれ重なるように、4つの光拡散領域KA1、KA2、KA3、KA4が設けられている。
 変形例2の採光装置2Bによれば、変形例1と同様の効果を奏することができる。即ち、採光領域SA5に対する光透過領域TA2、TA3の面積を十分に確保することで、背景輝度としての光透過領域TA2、TA3影響を高めることができる。これにより採光装置2Bは、背景輝度の影響を大きくして、採光領域SA5のグレアを効果的に抑制できる。
[第2実施形態の変形例3]
 次に、上述した第2実施形態の変形例3の採光装置2Cについて図18、図19A及び図19Bを基に説明する。
 変形例3の採光装置2Cの基本構造は、上述した第2実施形態と略同様であるが、光拡散領域が占める範囲の構成が異なる。なお、上述の第2実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図18は、変形例3の採光装置2Cの全体構成を示す図である。図19Aは、窓ガラス100に取り付けられた採光装置2Cを鉛直方向に沿って断面をとった断面図であり、図19Bは、図19Aの部分拡大図である。
 図18、図19A、図19Bに示すように、変形例3の採光装置2Cは、第1基材21の第1面21aの中央に採光領域SAが設けられ、採光領域SAの周囲に光透過領域TAが設けられている。また、第1基材21の第2面21bには、全体に亘って光拡散領域KA5が設けられている。即ち、光拡散領域KA5は、第1基材21の法線方向から見て採光領域SAおよび光透過領域TAと重なる領域に設けられている。
 次に、図19Bを基に、採光装置2Cの採光領域SAおよび光透過領域TAに入射する光の経路について述べる。
 図19Bにおいて、太陽から直接届く光は、採光装置2Cが取り付けられた窓ガラス100に室外102側の斜め上方から入射する。太陽光のうち、窓ガラス100を透過し、光透過領域TAに入射する光を光L1、採光領域SAに入射する光を光L2とする。
 光L2は、第1基材21の第1面21aに設けられた採光部11に対し斜め上方から入射して屈折し、斜め上方に向かって射出される。さらに、光L2は、第1基材21の第2面21bに設けられた光拡散領域KA5に入射し、光拡散部材20により水平方向に拡散される。
 また、採光部11に入射する光の一部は、光L2aとして、室内101の斜め下方に向かって射出される。光L2aは、光拡散領域KA5において、水平方向に拡散される。光L2aは、室内101に居る人にとって不快な眩しさ(グレア)となる虞がある。
 一方、光透過領域TAにおいて、光L1は、採光部11に対して斜め上方から入射し室内101において斜め下方に向かって射出される。さらに、光L2は、第1基材21の第2面21bに設けられた光拡散領域KA5に入射し、光拡散部材20により水平方向に拡散される。光L1は、グレアとなる虞のある光L2aを生ずる領域を囲む領域から照射される。したがって光L1の明るさは、背景輝度として、グレアを抑制する効果を奏する。
 変形例3の採光装置2Cによれば、第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
加えて、採光装置2Cは、採光領域SAのみならず光透過領域TAと重なる領域にも光拡散領域KA5が設けられており、光透過領域TAを透過した光L1を拡散させる。これにより、採光領域SAに入射した光と光透過領域TAに入射した光との境界を曖昧にして、室内101の観察者から、採光領域SAを目立たなくすることができる。
[第2実施形態の変形例4、変形例5]
 次に、上述した第2実施形態の変形例4の採光装置2Dおよび変形例5の採光装置2Eについて説明する。
 図20は、変形例4の採光装置2Dの全体構成を示す図である。図20に示すように、変形例4の採光装置2Dは、変形例3の採光装置3Cの採光領域SAに代えて、4分割された採光領域SA1~SA4を採用した例である。各採光領域SA1~SA4の周囲および間には、光透過領域TA1が設けられている。
 図21は、変形例5の採光装置2Eの全体構成を示す図である。図21に示すように、変形例5の採光装置2Eは、変形例3の採光装置3Cの採光領域SAに代えて、中央に十字状の光透過領域TA3が設けられ、周囲を光透過領域TA2で囲まれた採光領域SA5を採用した例である。
 採光装置2D、2Eによれば、変形例3と同様の効果を奏する。加えて、採光装置2D、2Eは、採光領域SA1~SA4又は採光領域SA5に対する光透過領域TA1又は光透過領域TA2、TA3の面積を十分に確保して、背景輝度の影響を高めることができる。
[第2実施形態の変形例6~変形例9]
 採光装置は、上述した以外に様々な構造を有していても良い。以下に変形例6~変形例9として、その他の構造について説明する。なお、以下に説明する各変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。
 図22は、変形例6の採光装置2Fの断面図である。採光装置2Fは、第1基材21、第2基材22に加え、第3基材23を有しており、その他の基本構造は、変形例3の採光装置2C(図18、図19A及び図19B)と同じである。第3基材23は、窓ガラス100と第1基材21との間に位置している。第3基材23の一方の面23aは、窓ガラス100の内側の面100aと接触していても、離間していてもよい。
 変形例6の採光装置2Fによれば、第3基材23を設けることで、採光部11が設けられた空間を容易に密閉できる。これにより採光部11が発ガスした場合であっても、室内101にガスが漏れ出ることを抑制できる。また、第3基材23により、採光部11が設けられた空間を密閉することで、採光部11に埃が付着することを抑制できる。加えて、採光部11を密閉した場合には、密閉空間を不活性ガスで満たす、又は減圧状態とする等して、採光部11と空気との接触を断ち、採光部11の劣化を抑制してもよい。
 また、第3基材23は、例えば、紫外線を抑制する効果のある光透過性の基材を採用してもよく、また意匠性などを考慮して、着色された層としても良い。
 図23は、変形例7の採光装置2Gの断面図である。採光装置2Gは、光拡散部材20が、第1基材21ではなく、第2基材22の第1面22aに設けられており、その他の基本構造は、変形例6の採光装置2F(図22)と同じである。
 変形例7の採光装置2Gのように、光拡散部材20と採光部11とは、必ずしも同じ基材に設けられる必要は無く、目的に応じて適宜選択することができる。
 図24は、変形例8の採光装置2Hの断面図である。採光装置2Hは、第2基材22を有しておらず、その他の基本構造は、変形例6の採光装置2F(図22)と同じである。
 図25は、変形例9の採光装置2Iの断面図である。採光装置2Iは、第2基材22と第3基材23とを有しておらず、その他の基本構造は、変形例6の採光装置2F(図22)と同じである。
 変形例8の採光装置2Hおよび変形例9の採光装置2Iのように、基材は、適宜省略することができる。また、光拡散部材20は、室内101側に露出していても良い。
[第3実施形態]
 次に、第3実施形態の採光装置3について、図26、図27A及び図27Bを基に説明する。第3実施形態の採光装置3は、第1、第2実施形態と同様に、窓ガラス100の室内101側の面100aに取り付けた状態で太陽光(外光)を室内101に採り入れる採光装置の一つの例である。
 第3実施形態の採光装置3は、上述した第2実施形態と基本構造が同じであるが、互いに重なり合う採光領域SA6および光拡散領域KAの範囲の構成が異なる。なお、第1、第2実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図26は、第3実施形態の採光装置3の全体構成を示す図である。図27Aは、窓ガラス100に取り付けられた採光装置3を鉛直方向に沿って断面をとった断面図であり、図27Bは、図27Aの部分拡大図である。
 採光装置3は、光透過性を有する第1基材31および第2基材32と、第1基材31および第2基材32の周縁に設けられた外枠フレーム35と、を有している。
 図26に示すように、外枠フレーム35は、矩形状を有する枠体である。図27Aに示すように、外枠フレーム35は、窓ガラス100側から順に第1基材31と第2基材32とが隙間を空けた状態で保持されている。第1基材31は、窓ガラス100側の第1面31aと反対側の第2面31bとを有している。第2基材32は、第1基材31側の第1面32aと反対側の第2面32bとを有している。
 第1基材31の第1面31aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。また、第2基材32の第1面32aの中央には、光拡散部材20が設けられ光拡散領域KAを形成している。光拡散領域KAの周囲には、光拡散部材20が設けられていない領域が形成されている。
 図27Bを基に、採光装置3の採光領域SA6に入射する光の経路について述べる。
 図27Bに示すように、太陽から直接届く光は、採光装置3が取り付けられた窓ガラス100に室外102側の斜め上方から入射し、窓ガラス100を透過して、採光部11で屈折する。採光部11で屈折する光のうち、第2基材32の第1面32aにおいて、光拡散部材20が設けられた光拡散領域KAに入射する光を光L1とし、光拡散部材20が設けられていない領域を透過する光を光L2とする。
 図27Bに示すように、光L2は、光拡散領域KAに入射し、光拡散部材20により水平方向に拡散されて、室内101の斜め上方に射出される。一方、光拡散部材20を透過しない光L1は、拡散されることなく室内101に射出される。
 また、採光部11に入射する光L1、光L2の一部は、それぞれ、光L1a、光L2aとして、室内101の斜め下方に向かって射出される。光L1aは、拡散されることなく室内101に射出され、光L2aは、光拡散部材20により水平方向に拡散されて室内101に射出される。
 光L1aおよび光L2aは、室内101の観察者に向かう光である。観察者にとって光L2aは、採光装置3の中央部から照射された光であり、観察者にとって不快なグレアとなりやすい。光L2aを照射する光拡散領域KAの周囲には、光拡散部材20が設けられていない領域が位置し、この領域から光L1aが観察者に照射される。光L2aは、光拡散部材20を透過して、輝度が均一化され観察者の方向に向かう光の輝度が弱められている。これに対し、光L1aは、光拡散部材20を透過しないため観察者の方向に向かう光の輝度が弱められていない。したがって、この領域が背景として光拡散領域KAのグレアを抑制する。
[第3実施形態の変形例1]
 次に、第3実施形態の変形例1の採光装置3Aについて説明する。
 図28は、変形例1の採光装置3Aの全体構成を示す図である。また、図29は、窓ガラス100に取り付けられた採光装置3Aを鉛直方向に沿って断面をとった断面図である。
 変形例1の採光装置3Aの基本構造は、上述した第3実施形態と略同様であるが、光拡散領域の構成が異なる。なお、上述の第3実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図28、図29に示すように、採光装置3Aの第1基材31の第1面31aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。また、第2基材32の第1面32aには、複数の光拡散部材20が水平方向に2行、鉛直方向に2列、配列された4つの光拡散領域KA1~KA4を形成している。
 変形例1の採光装置3Aは、4つに分割された光拡散領域KA1~KA4を有している。また、光拡散領域KA1~KA4の周囲および間には、光拡散部材20が設けられていない領域が位置している。これにより、光拡散領域KA1~KA4に対して光拡散部材20を透過しない領域の面積を十分に確保して背景輝度の影響を大きくし、グレアを効果的に抑制できる。
[第3実施形態の変形例2]
 次に、第3実施形態の変形例2の採光装置3Bについて説明する。
 図30は、変形例2の採光装置3Bの全体構成を示す図である。また、図31は、窓ガラス100に取り付けられた採光装置3Bを鉛直方向に沿って断面をとった断面図である。
 変形例2の採光装置3Bは、上述した変形例1の採光装置3Aの基本構造に、さらに第2の光拡散部材(光拡散層)30を設けた構造となっている。なお、以下の説明において、第2の光拡散部材30と区別する目的で、光拡散部材20を第1の光拡散部材20と呼び、第1の光拡散部材20により形成された光拡散領域KA1~KA4を第1の光拡散領域KA1~KA4と呼ぶこととする。
 図30、図31に示すように、採光装置3Bの第1基材31の第1面31aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。また、第2基材32の第1面32aには、複数の光拡散部材20が水平方向に2行、鉛直方向に2列、配列され、それぞれ第1の光拡散領域KA1~KA4を形成している。加えて、第2基材32の第2面32bには、第2の光拡散部材30が設けられ、第2の光拡散領域JAを形成している。第2の光拡散領域JAは、第2基材32を法線方向から見て、第1の光拡散領域KA1~KA4以外の領域に位置する。光拡散部材30は、層形状をなし、光拡散層として機能する。
 第2の光拡散部材30としては、例えば、第2の光拡散部材30は、等方性散乱構造を備えたものとして、アスペクト比が5~500程度の粒子を連続層中に分散させた光散乱層を用いることが好ましい。
 また、第2の光拡散部材30として、異方性散乱構造を備えたミニット社製の光拡散制御フィルム(商品名:LSD)のように、サーフェス・レリーフ・ホログラムパターンによりμmレベルの凹凸構造を形成したものを用いてもよい。
 なお、第2の光拡散部材30は、第1の光拡散部材20と同様に、図13に示すような複数の凸レンズ27aとにより構成されるレンチキュラーレンズ構造体27を採用してもよい。この場合には、第2の光拡散部材30は、第1の光拡散部材20と比較して、凸レンズ27aの幅を広くするなど、第1の光拡散部材20と異なるものとすることが好ましい。
 また、第2の光拡散部材30に代えて、第2基材32の第2面32bの一部の表面性状を粗くするなどして光拡散層を形成した構成としても良い。光拡散層は、表面を粗くする場合、又は不規則な筋状の凹凸を形成する場合などには、異方性拡散構造となり、光を室内空間の様々な方向に拡散する。一方で、光拡散層として、規則的な縞模様の凹凸(例えばレンチキュラーレンズ構造体)を採用する場合には、光拡散層は等方性拡散構造となる。
 変形例2の採光装置3Bによれば、採光部11に入射した光のうち、第1の光拡散領域KA1~KA4に入射した光は、第1の光拡散部材20により水平方向に散乱される。また、採光部11に入射した光のうち、第2の光拡散領域JAに入射した光は、第2の光拡散部材30により様々な方向に散乱される。室内101側に照射される光のうち、第1の光拡散領域KA1~KA4を透過する光は、採光装置3Bの中央部から照射された光であり、観察者にとって不快なグレアとなりやすい。これに対し、第2の光拡散領域JAを透過する光は、背景輝度としてグレア抑制の効果を与える。また、第2の光拡散部材30として、等方性散乱構造を備えた光散乱層などを採用した場合には、第2の光拡散領域JAを透過する際に、光は様々な方向に散乱されるため、観察者の位置に依存せず、背景輝度を高めてグレアを抑制できる。加えて、第2の光拡散領域JAを透過することで光が和らげられて、背景として第2の光拡散領域JAから照射される光の明るさが観察者にストレスを与えることを抑制できる。
[第3実施形態の変形例3、変形例4]
 次に、第3実施形態の変形例3の採光装置3C並びに変形例4の採光装置3Dについて説明する。図32は、変形例3の採光装置3Cの断面図である。また、図33は、変形例4の採光装置3Dの断面図である。
 変形例3の採光装置3C並びに変形例4の採光装置3Dは、上述した変形例2の基本構造と略同じであるが、第2の光拡散部材30を設ける面が異なる。
 図32に示すように、変形例3の採光装置3Cにおいては、第2の光拡散部材30は、第1基材31の第2面31bに設けられている。第2の光拡散部材30は、第2の光拡散領域JAを形成している。第2の光拡散領域JAは、第2基材32を法線方向から見て、第1の光拡散領域KA1~KA4以外の領域に位置する。
 図33に示すように、変形例4の採光装置3Dにおいては、第2の光拡散部材30は、第2基材32の第1面31aに設けられている。第2基材32の第1面31aには、第1の光拡散部材20と第2の光拡散部材30とが設けられており、それぞれ第1の光拡散領域KA1~KA4および第2の光拡散領域JAを形成している。第2の光拡散領域JAは、第2基材32を法線方向から見て、第1の光拡散領域KA1~KA4以外の領域に位置する。
 変形例3の採光装置3C並びに変形例4の採光装置3Dに示すように、第2の光拡散部材30が設けられる面は、適宜設定できる。同様に、第1の光拡散部材20が設ける面も適宜設定できる。
[第4実施形態]
 次に、第4実施形態の採光装置4について、図34、図35A及び図35Bを基に説明する。第4実施形態の採光装置4は、第1~第3実施形態と同様に、窓ガラス100の室内101側の面100aに取り付けた状態で太陽光(外光)を室内101に採り入れる採光装置の一つの例である。
 第4実施形態の採光装置4は、上述した各実施形態と基本構造が同じであるが、外枠フレーム45の構成、並びに互いに重なり合う採光領域SA6と第1の光拡散領域KA5の範囲の構成が異なる。なお、上述の各実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図34は、第4実施形態の採光装置4の全体構成を示す図である。図35Aは、窓ガラス100に取り付けられた採光装置4を鉛直方向に沿って断面をとった断面図であり、図35Bは、図35Aの部分拡大図である。
 採光装置4は、光透過性を有する第1基材41、第2基材42および第3基材43と、これら基材の周縁に設けられ光透過性を有する外枠フレーム(第2の光拡散部材)45と、を有している。
 図34に示すように、外枠フレーム45は、矩形状を有する枠体であり、窓ガラス100側から順に第3基材43、第1基材41および第2基材42を隙間を空けた状態で保持する。
 外枠フレーム45は、光拡散性を有し、第2の光拡散部材として機能し、第2の光拡散領域JAを形成する。外枠フレーム45は、等方性散乱構造を備え入射した光を様々な方向に散乱させる。
 図35Bに示すように、外枠フレーム45は、光透過性を有し光散乱体47が分散されたベース樹脂46から構成される。ベース樹脂46としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等の樹脂に重合開始剤、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。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。
 光散乱体47は、外枠フレーム45に入射した光を散乱させる作用を有する。光散乱体47は、樹脂10とは異なる屈折率を有する粒子(小片)である。光散乱体47は、ベース樹脂46の内部に混入され、凝集することなく分散されていることが望ましい。光散乱体47は、例えばガラス類や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、イミド系ポリマー樹脂類などからなる光透過性材料が用いられる。あるいは、光散乱体47は、樹脂10中に分散した気泡であってもよい。光散乱体47の形状は、例えば球形、楕円球形、平板形、多面体などであってもよい。光散乱体47のサイズは、例えば0.5~20μm程度であればよく、均一であってもよいし、異なっていてもよい。
 外枠フレーム(第2の光拡散部材)45は、ベース樹脂46中に光散乱体47が分散された構成に限ることはない。例えば外枠フレーム45の室内101側の表面45aに凹凸が形成されて、この凹凸で光を拡散する構成としてもよい。また、外枠フレーム45の表面45aに、光拡散機能を有する層を別途設ける構成としてもよい。
 第3基材43は、窓ガラス100側の第1面43aと反対側の第2面43bとを有している。第3基材43の第1面43aは、窓ガラス100の内側の面100aと接触していても、離間していてもよい。第1基材41は、第3基材43側の第1面41aと反対側の第2面41bとを有している。第2基材42は、第1基材41側の第1面42aと反対側の第2面42bとを有している。
 図34、図35A、図35Bに示すように、第1基材41の第1面41aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。また、第2基材42の第1面42aには、全体に亘って第1の光拡散部材20が設けられ第1の光拡散領域KA5を形成している。
 採光領域SA6が全面に設けられた第1基材41および第1の光拡散領域KA5が全面に設けられた第2基材42は、第2の光拡散部材としての外枠フレーム45に囲まれている。したがって、第1基材41(または第2基材42)の法線方向から見て、採光領域SA6および第1の光拡散領域KA5は、周囲を第2の光拡散領域JAに囲まれている。
 図35Bを基に、採光装置4に入射する光の経路について述べる。
 図35Bに示すように、太陽から直接届く光は、採光装置4が取り付けられた窓ガラス100に室外102側の斜め上方から入射する。外光のうち、外枠フレーム45に入射する光を光L1とし、採光領域SA6に入射する光を光L2とする。
 光L2は、採光領域SA6に入射し採光部11により斜め上方に屈折され、さらに第1の光拡散部材20により水平方向に拡散される。また、採光領域SA6に入射した光の一部である光L2aは、十分に屈折されず斜め下方に進み、第1の光拡散部材20による拡散を経て室内101の斜め下方に向かって射出される。
 一方、第2の光拡散部材としての外枠フレーム45に入射した光L1は、様々な方向に散乱されながら室内101の斜め下方に向かって射出される。
 室内101側に照射される光のうち、第1の光拡散領域KA5が全面に配された第2基材42から斜め下方に射出された光L2aは、観察者にとって不快なグレアとなりやすい。これに対し、外枠フレーム45を透過する光L1は、背景輝度としてグレア抑制の効果を与える。光L1は、外枠フレーム45を透過する際に、様々な方向に散乱されるため、観察者の位置に依存せず、背景輝度を高めてグレアを抑制できる。加えて、第2の光拡散領域JAを透過することで光が和らげられて、背景の明るさが観察者にストレスを与えることを抑制できる。
 室外102から室内101に照射される光は、太陽光であるために時間によって入射角度が変わる。採光装置4は、採光領域SA6において光を屈折させるため、入射角度によって室内101に達する光の強さが変わる。特に夕方ころになり太陽からの入射角が浅くなる場合には、採光領域SA6から室内101の観察者に達する光は弱くなる。これに対して、外枠フレーム45を通過する光は、入射角が浅い太陽光が観察者に直接的に達し、採光領域SA6を通過する光より強くなる。したがって、外枠フレーム45から通過する光が、観察者にとって不快感を与えるグレアとなり得る。この場合には、採光領域SA6を透過した光が背景輝度として寄与し、外枠フレーム45を透過するグレアを抑制する。
即ち、グレアを生じる光源とグレアを抑制する背景輝度が、逆転して、グレアを抑制することができる。
 なお、本実施形態において、採光領域SA6が第1基材41の全面に設けられており、第1の光拡散領域KA5が第2基材42の全面に設けられている。また、第1基材41(または第2基材42)の法線方向から見て、採光領域SA6と第1の光拡散領域KA5とは、完全に重なり合っている。しかしながら、例えば、第1基材41および第2基材42の周縁にそれぞれ採光領域SAおよび光拡散領域KAが形成されていない領域が設けられていても良い(例えば図12を参照)。また、採光領域SAに対して、光拡散領域KA5が広い面積に設けられていても良い(例えば図19A及び図19Bを参照)。また、第1の光拡散領域KAに対して、採光領域SA6が広い面積に設けられていても良い(例えば図27A及び図27Bを参照)。
[第4実施形態の変形例1]
 次に、第4実施形態の変形例1の採光装置4Aについて説明する。図36は、変形例1の採光装置4Aの全体構成を示す図である。
 変形例1の採光装置4Aの基本構造は、上述した第4実施形態と略同様であるが、外枠フレーム(第2の光拡散部材)45Aが、複数の窓部48を有する点が異なる。なお、上述の第4実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図36、図37に示すように、採光装置4Aは、光透過性および光拡散性を有し複数の窓部48が設けられた外枠フレーム45Aと、外枠フレーム45Aの窓部48にそれぞれ保持される第1基材41、第2基材42および第3基材43と、を有している。
 外枠フレーム45Aは、第4実施形態と同様の材料からなり、第2の光拡散部材として機能して第2の光拡散領域JAを形成する。また、外枠フレームは水平方向に2行、鉛直方向に2列、配列された4つの窓部48を有している。窓部48には、第4実施形態と同様の構成で、第1基材41、第2基材42および第3基材43が保持されている。また、第1基材41の第1面41aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。また、第2基材42の第1面42aには、全体に亘って第1の光拡散部材20が設けられ光拡散領域KA5を形成している。
 変形例1の採光装置4Aは、第4実施形態の採光装置4を2行2列で並べて配置した構成であると言える。
 変形例1の採光装置4Aによれば、各窓部48の間にも、第2の光拡散部材としての外枠フレーム45Aが介在するため、外枠フレーム45Aを透過する光が、背景輝度寄与するグレア抑制の効果を高めることができる。
 [第4実施形態の変形例2]
 次に、第4実施形態の変形例2の採光装置4Bについて説明する。図38は、変形例2の採光装置4Bの全体構成を示す図である。
 変形例1の採光装置4Bの基本構造は、上述した第4実施形態と略同様であるが、第1の光拡散部材20を備えた第2基材42を有していない点が異なる。
 図38に示すように、採光装置4Bは、外枠フレーム45Bと、外枠フレーム45Bにそれぞれ保持される第1基材41および第3基材43と、を有している。第1基材41の第1面41aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。
 外枠フレーム45Bは、第4実施形態と同様の材料からなり、第2の光拡散部材として機能して第2の光拡散領域JAを形成する。
 変形例2の採光装置4Bによれば、第2の光拡散部材としての外枠フレーム45Bが介在するため、外枠フレーム45Bを透過する光が、背景輝度寄与するグレア抑制の効果を高めることができる。
[第5実施形態]
 次に、第5実施形態の採光装置5について、図39、図40A及び図40Bを基に説明する。第5実施形態の採光装置5は、第1~第4実施形態と同様に、窓ガラス100の室内101側の面100aに取り付けた状態で太陽光(外光)を室内101に採り入れる採光装置の一つの例である。
 第5実施形態の採光装置5は、上述した各実施形態と基本構造が同じであるが、外枠フレーム55の構成が主に異なる。なお、上述の各実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図39は、第5実施形態の採光装置5の全体構成を示す図である。図40Aは、窓ガラス100に取り付けられた採光装置5を鉛直方向に沿って断面をとった断面図であり、図40Bは、図40Aの部分拡大図である。
 採光装置5は、光透過性を有する第1基材51と、第1基材51の周縁に設けられ自ら発光する外枠フレーム(発光部材)55と、を有している。
 図39に示すように、外枠フレーム55は、矩形状を有する枠体であり、窓ガラス100と所定の隙間を介して第1基材51を保持する。また、外枠フレーム55は、発光部材として機能し、発光領域HAを形成する。
 図40A、図40Bに示すように、外枠フレーム55は、発光源56と、発光源56を覆うとともに枠体を構成して第1基材51を保持するケース(光拡散部材)57と、を有する。
 発光源56としては、例えば、冷陰極蛍光管(CCFL)、発光ダイオード(LED)、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)などを使用できる。
 外枠フレーム55の発光源56は、室外102から照射される光の明るさを測定し、光の強さに応じて発光輝度が調整できる調光機能を有することが好ましい。
 ケース57は、光透過性を有し発光源56から照射された光を室内101側に透過するとともに拡散させる光拡散部材として機能する。図40Bに示すように、ケース57は、光散乱体59が分散されたベース樹脂58から構成される。ケース57は、第4実施形態で説明した外枠フレーム55と同じ構成のものを用いることができる。ケース57は、ベース樹脂58中に光散乱体59が分散された構成に限ることはない。例えばケース57の室内101側の表面57aに凹凸が形成されて、この凹凸で光を拡散する構成としてもよい。また、ケース57の表面57aに、光拡散機能を有する層を別途設ける構成としてもよい。
 外枠フレーム55は、発光源56から照射された光をケース57により散乱させる。このため、外枠フレーム55は、発光領域HAであるとともに、光拡散領域JAでもある。
なお、外枠フレーム55のケース57は、必ずしも光拡散機能を有してなくても良く、その場合には、外枠フレーム55は、発光領域HAとしてのみ機能する。
 図39、図40A、図40Bに示すように、第1基材51は、窓ガラス100側の第1面51aと反対側の第2面51bとを有している。第1基材51の第1面51aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。
 採光領域SA6が全面に設けられた第1基材51は、外枠フレーム55に囲まれている。したがって、第1基材51の法線方向から見て、採光領域SA6は、周囲を発光領域HAおよび光拡散領域JAに囲まれている。
 図40Bを基に、採光装置5に入射する光の経路について述べる。
 図40Bに示すように、太陽から直接届く光L2は、採光装置5が取り付けられた窓ガラス100を介し、採光領域SA6に斜め上方から入射する。光L2は、採光領域SA6に入射し採光部11により斜め上方に屈折され室内101に射出される。また、採光領域SA6に入射した光の一部である光L2aは、十分に屈折されず斜め下方に進み室内101に射出される。
 一方、外枠フレーム55は、発光源56を有しているため、室内101に向かって光L3を照射する。
 室内101側に照射される光のうち、第1基材51を透過した光L2aは、採光装置5の中央部から照射された光であるため、観察者にとって不快なグレアとなりやすい。これに対し、外枠フレーム55から照射される光L3は、背景輝度としてグレア抑制の効果を与える。また、光L3は、外枠フレーム55を透過することで様々な方向に散乱され、明るさが和らげられる。これにより背景の明るさが観察者にストレスを与えることを抑制できる。
 また、発光部材としての外枠フレーム55が調光機能を有する場合には、外光の明るさに応じて、発光領域HAから照射する光の輝度を調整して、省電力で効率よくグレアを抑制できる。また、外光が弱くなった夜間などには、室内を照らす照明として機能させることもできる。
[第5実施形態の変形例1]
 次に、第5実施形態の変形例1の採光装置5Aについて説明する。図41は、変形例1の採光装置5Aの断面図である。
 変形例1の採光装置5Aの基本構造は、上述した第5実施形態と略同様であるが、第1基材51より室内101側に第1の光拡散部材20が設けられた第2基材52を備える点が異なる。
 図41に示すように、採光装置5Aは、外枠フレーム55と、外枠フレーム55に保持される光透過性を有する第1基材51、第2基材52および第3基材53と、を有している。
 外枠フレーム55は、矩形状を有する枠体であり、窓ガラス100側から順に第3基材53、第1基材51および第2基材52を、隙間を空けた状態で保持する。
 外枠フレーム55は、発光部材として機能し、発光領域HAを形成する。また、外枠フレーム55は、発光源56から照射された光をケース57により散乱させ第2の光拡散領域JAとしても機能する。
 第3基材53は、窓ガラス100側の第1面53aと反対側の第2面53bとを有している。第3基材53の第1面53aは、窓ガラス100の内側の面100aと接触していても、離間していてもよい。第1基材51は、第3基材53側の第1面51aと反対側の第2面51bとを有している。第2基材52は、第1基材51側の第1面52aと反対側の第2面52bとを有している。
 第1基材51の第1面51aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。また、第2基材52の第1面52aには、全体に亘って第1の光拡散部材20が設けられ第1の光拡散領域KA5を形成している。
 変形例1の採光装置5Aによれば、第5実施形態と同様の効果を奏することができる。
加えて、変形例1の採光装置5Aによれば、採光領域SA6を透過し、斜め下方に向かって進むグレアとなりやすい光が、第1の光拡散領域KA5を透過する。したがって、第1の光拡散領域KA5がない場合と比べて低下し、室内101に居る人が眩しさを感じにくくなり、グレアを抑制できる。
 なお、本変形例において、採光領域SA6が第1基材51の全面に設けられており、光拡散領域KA5が第2基材52の全面に設けられている。また、第1基材51(または第2基材52)の法線方向から見て、採光領域SA6と光拡散領域KA5とは、完全に重なり合っている。しかしながら、例えば、第1基材51および第2基材52の周縁にそれぞれ採光領域SAおよび光拡散領域KAが形成されていない領域が設けられていても良い(例えば図12を参照)。また、採光領域SAに対して、光拡散領域KA5が広い面積に設けられていても良い(例えば図19A及び図19Bを参照)。また、光拡散領域KAに対して、採光領域SA6が広い面積に設けられていても良い(例えば図27A及び図27Bを参照)。
[第5実施形態の変形例2]
 次に、第5実施形態の変形例2の採光装置5Bについて説明する。図42は、変形例2の採光装置5Bの全体構成を示す図である。図43は、窓ガラス100に取り付けられた採光装置5Bを鉛直方向に沿って断面をとった断面図である。
 変形例2の採光装置5Bの基本構造は、上述した第5実施形態と略同様であるが、外枠フレーム(発光部材)55Bが、複数の窓部54を有する点が異なる。なお、上述の第5実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図42、図43に示すように、採光装置5Bは、光透過性および光拡散性を有する外枠フレーム55Bと、外枠フレーム55Bの窓部54にそれぞれ保持される第1基材51と、を有している。
 外枠フレーム55Bは、第5実施形態と同様の構成を有する。外枠フレーム55Bは、発光部材として機能し、発光領域HAを形成する。また、外枠フレーム55Bは、発光源56から照射された光をケース57により散乱させ第2の光拡散領域JAとしても機能する。
 外枠フレームは水平方向に2行、鉛直方向に2列、配列された4つの窓部54を有している。窓部54には、第1基材51が保持されている。また、第1基材51の第1面51aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。
 変形例2の採光装置5Bは、第5実施形態の採光装置5を2行2列で並べて配置した構成であると言える。
 変形例2の採光装置5Bによれば、各窓部54の間にも、発光部材としての外枠フレーム55Bが介在するため、外枠フレーム55Bから照射される光が、背景輝度寄与するグレア抑制の効果を高めることができる。
[第5実施形態の変形例3]
 次に、第5実施形態の変形例3の採光装置5Cについて説明する。
 図44は、窓ガラス100に取り付けられた採光装置5Cを鉛直方向に沿って断面をとった断面図である。
 変形例3の採光装置5Cは、上述した変形例1の構成と、変形例2の構成とを組み合わせた構成を有する。なお、上述の第5実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 図44に示すように採光装置5Cは、外枠フレーム(発光部材)55Bが、複数の窓部54を有し、各窓部54において第1基材51、第2基材52および第3基材53を保持している。また、第1基材51の第1面51aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。また、第2基材52の第1面52aには、全体に亘って第1の光拡散部材20が設けられ光拡散領域KA5を形成している。
 変形例3の採光装置5Cは、変形例1の採光装置5Aを2行2列で並べて配置した構成であると言える。
 変形例3の採光装置5Cによれば、変形例1および変形例2の効果を同時に奏することができる。
[第6実施形態]
 次に、第6実施形態の採光装置6について、図45、図46を基に説明する。第6実施形態の採光装置6は、第1~第5実施形態と同様に、窓ガラス100の室内101側の面100aに取り付けた状態で太陽光(外光)を室内101に採り入れる採光装置の一つの例である。第6実施形態の採光装置6は、上述した各実施形態と比較して、照明装置60を備えている点が異なる。なお、上述の各実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 採光装置6は、光透過性を有する第1基材61と、第1基材61の周縁に設けられた外枠フレーム65と、照明装置60と、を有している。
 図45に示すように、外枠フレーム65は、矩形状を有する枠体であり、窓ガラス100と所定の隙間を介して第1基材61を保持する。外枠フレーム65は、照明装置60から照射された光を室内101側に反射する機能を担う。したがって、外枠フレーム65の表面65aは、反射特性が高められていることが好ましい。例えば、外枠フレーム65の表面65aは、反射特性を高めるために、鏡面となっていても良く、また白色に塗装されていてもよい。また、外枠フレーム65の表面65aは、反射光の拡散性を高めるために、表面に散乱層を形成しても良く、また、凹凸形状を形成したものであっても良い。
 図45に示すように、第1基材61は、窓ガラス100側の第1面61aと反対側の第2面41bとを有している。第1基材61の第1面61aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SA6を形成している。
 照明装置60としては、従来公知の照明を適宜採用することができる。照明装置60は、第1基材61の周縁に位置する領域、即ち、外枠フレーム65および外枠フレーム65のさらに外側に位置する壁103の壁面103aなどを照射するために設けられている。
第1基材61の第1面61aには、全体に亘って採光領域SA6が形成されており、照明装置60は、採光領域SA6の周囲を照明する。
 照明装置60は、室内101の明るさを測定し、光の強さに応じて発光輝度が調整できる調光機能を有することが好ましい。
 図46を基に、採光装置6に入射する光の経路について述べる。
 図46に示すように、太陽から直接届く光L2は、採光装置6が取り付けられた窓ガラス100を介し、採光領域SA6に斜め上方から入射する。光L2は、採光領域SA6に入射し採光部11により斜め上方に屈折され室内101に射出される。また、採光領域SA6に入射した光の一部である光L2aは、十分に屈折されず斜め下方に進み室内101に射出される。
 一方、照明装置60からの光L4、L5は、外枠フレーム65の表面65aまたは外枠フレーム65の外側に位置する壁103の壁面103aにおいて反射して、室内101を照射する。
 室内101側に照射される光のうち、第1基材61を透過した光L2aは、採光装置6の中央部から照射された光であるため、観察者にとって不快なグレアとなりやすい。これに対し、照明装置60から照射され外枠フレーム65の表面65aまたは壁面103aで反射する光L4、L5は、背景輝度としてグレア抑制の効果を与える。
 また、照明装置60が調光機能を有する場合には、室内101の明るさに応じて照射する光の輝度を調整して、省電力で効率よくグレアを抑制できる。
[第6実施形態の変形例1]
 次に、第6実施形態の変形例1の採光装置6Aについて説明する。図47は、変形例1の採光装置6Aの全体構成を示す図である。
 変形例1の採光装置6Aの基本構造は、上述した第6実施形態と略同様であるが、さらに光拡散部材20を備えた第2基材62を有する点が異なる。なお、上述の第6実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 採光装置6Aは、光透過性を有する第1基材61および第2基材62と、第1基材61および第2基材62の周縁に設けられた外枠フレーム65Aと、照明装置60と、を有している。
 第1基材61の第1面61aには、全体に亘って採光部11が設けられ採光領域SAを形成している。第2基材62の第1面62aには、全体に亘って光拡散部材20が設けられ光拡散領域KA5を形成している。
 外枠フレーム65Aは、第6実施形態と同様の構成を有し、照明装置60から照射された光を室内101側に反射する機能を担う。
 変形例1の採光装置6Aによれば、第6実施形態の採光装置6と同様の効果を奏することができる。また、変形例1の採光装置6Aによれば、採光領域SAと重なるように、光拡散領域KA5が設けられているために、光は光拡散部材20で散乱し、光の強度が減衰する。そのため、光拡散部材20がない場合と比べて眩しさを低下させる。また、光拡散部材20は光を散乱することにより強度分布が均一化され、室内101の天井や壁面がより均一に照明される。
 なお、本変形例において、採光領域SAが第1基材61の全面に設けられており、光拡散領域KA5が第2基材62の全面に設けられている。また、第1基材61(または第2基材62)の法線方向から見て、採光領域SAと光拡散領域KA5とは、完全に重なり合っている。しかしながら、例えば、第1基材61および第2基材62の周縁にそれぞれ採光領域SAおよび光拡散領域KAが形成されていない領域が設けられていても良い(例えば図12を参照)。また、採光領域SAに対して、光拡散領域KA5が広い面積に設けられていても良い(例えば図19A及び図19Bを参照)。また、光拡散領域KAに対して、採光領域SA6が広い面積に設けられていても良い(例えば図27A及び図27Bを参照)。
 さらに、外枠フレーム65Aが複数の窓部を形成して、それぞれの窓部に第1基材61および第2基材62が配置された構造としても良い(例えば図36を参照)。
[照明調光システム]
 図48は、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、図49のJ-J’線に沿う断面図である。図49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48及び図49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、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。
 このように、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製することができる。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(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48及び図49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L(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50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50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50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。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、部屋全体に亘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亘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解される。各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
 各実施形態では、採光装置の外枠が窓ガラス100に固定されている場合を例示した。
しかしながら、各実施形態の採光装置は、図51A、図51Bに示すように、窓ガラス100の室内101側に吊下げられていても良い。なお、図51A及び図51Bでは、第1実施形態の採光装置1を基に説明するが、他の実施形態の採光装置であっても同様の構成が可能である。
 採光装置1は、室内101の天井には、窓ガラス100が設けられた壁103に沿って凹部105が設けられている。凹部105には、カーテンレール106が収納されている。図51Aに示す例では、採光装置1は、カーテンレール106のランナー106aに吊下げられている。また、図51Bに示す例では、採光装置1は、カーテンレール106に専用治具107を用いて固定されている。
 このような固定方法を採用した場合であっても、各実施形態に応じた効果を奏することができる。
 また、各実施形態では、1枚の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、各実施形態における窓ガラスは、複層ガラスであってもよい。さらに、採光装置は、複層ガラスの内部空間に収容されていてもよい。その他、採光システム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。
 また、各実施形態中に示す採光部11と(第1の)光拡散部材20とは、位置を入れ替えて、光拡散部材20を室外102側、採光部11を室内101側に配置した構成としてもよい。このような構成の一例を図52に示す。
 また、各実施形態中に示す採光部11は、基材の室外102側の面に設けられる場合に限らず、室内101側の面に設けても良い。このような構成の一例を図53に示す。
 なお、図52、図53において、符号71が付された部材は、基材(第1基材又は第2基材)を表す。
 また、図54に、各実施形態の採光装置に採用可能なフィルム部材7を設けた構造の一例を示す。
 フィルム部材7は、粘着層8を介して、各実施形態の採光装置において光が通過する領域を覆うように設けられている。フィルム部材7は、例えば、紫外線をカットする紫外線カットフィルムである。この場合には、フィルム部材7は、室内空間に紫外線が照射されることを抑制できる。
 また、フィルム部材7は、赤外線をカットする赤外線カットフィルムであってもよい。
この場合にフィルム部材7は、室内空間が赤外線に起因する放射熱により暑くなることを抑制できる。また、この場合には、粘着層8として、紫外線カット機能を持つ接着剤を採用してもよい。
 フィルム部材7には、意匠性を考慮して着色や描画が施されていても良い。この場合には、フィルム部材7は、意匠性を向上させるための層とし、粘着層8に紫外線カット機能を持たせた構成とすることも可能である。
 図54に示す例では、フィルム部材7は、窓ガラス100の室内101側に設けられているが、この他に各基材71の何れか一方の面に設けられていてもよい。その場合に、フィルム部材7は、採光部11と基材71の間に設けられていてもよいし、光拡散部材20と基材71との間に設けられていてもよい。採光装置は、フィルム部材7を有することで、室内に居る人に紫外線が照射されることを抑制できる。
 各実施形態の採光装置は、上述したフィルム部材7を設けた構造であってもよい。
 また、各実施形態において、背景輝度として機能する領域は、必ずしも採光領域を囲むように位置していなくても、透過した光が背景輝度として機能し、グレア抑制に一定の効果を与える。この点に関して、第1実施形態(図1参照)の採光装置1を基に説明する。
 図55Aは、第1実施形態の採光装置1の基材10の正面図である。図55Aは、基材10における光透過領域TAと採光領域SAの位置関係を示す。上述の第1実施形態の採光装置1では、光透過領域TAは、基材10の法線方向から見て、採光領域SAの周囲を取り囲んでいる。しかしながら、光透過領域TAは、採光領域SAの周囲を取り囲んでいなくても良い。このような例として、図55B、図55Cを基に説明する。図55B、図55Cは、ともに基材10の正面図であり、第1実施形態に採用可能な、光透過領域および採光領域の位置関係を示す図である。
 図55Bの光透過領域TA10は、採光領域SA10に対し上下両側に配置されており、採光領域SA10の左右両側には配置されていない。このように光透過領域TA10を配置した場合であっても、光透過領域TA10を透過した光は、グレア発生源としての採光領域SA10に対し、背景輝度として機能する。これにより、光透過領域TA10がない場合と比較して、採光領域SA10のグレアを抑制できる。
 また、図55Cの光透過領域TA11は、採光領域SA11に対し上側にのみ配置されている。このように光透過領域TA11を配置した場合であっても、光透過領域TA11を透過した光が、背景輝度として機能し、光透過領域TA11がない場合と比較して、採光領域SA11のグレアを抑制できる。
 図55B、図55Cを基に説明したように、採光領域の周囲に配置された領域からの光であれば、背景輝度として機能し、採光領域のグレア抑制に寄与できる。即ち、採光領域に対して光透過領域が隣接して配置されていれば、採光領域のグレアを抑止できる。上述した配置例の他に、光透過領域は、採光領域に対し、左右の何れか一方、または両方に配置された構成としてもよい。
 さらに、ここでは第1実施形態を基に、背景輝度となる光が照射される領域について説明したが、各実施形態でも、同様であり、背景輝度としてグレア抑止に寄与する領域が、周囲の何れか一方に配置されていればよい。例えば、第5実施形態の採光装置5(図39、図40A及び図40B)においては、発光領域HAが、採光領域SA6を取り囲むように配置されている。しかしながら、発光領域HAは、採光領域SA6の周囲のいずれかに配置されていれば、グレイ抑制の一定の効果を奏することができる。
 本発明の一態様は、室内にいる人にとって不快に感じるグレアを抑制することが必要な採光装置などに適用することができる。
1、1A、1B、2、2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、3、3A、3B、3C、3D、4、4A、5、5A、5B、5C、6…採光装置、10、21、31、41、51、61…(第1)基材、10a、21a、22a、31a、32a、41a、42a、43a、51a、52a、53a、61a…第1面、10b、21b、22b、31b、32b、41b、42b、43b、51b、52b、53b…第2面、11…採光部、12…空隙部、15、25、35、45、45A、65…外枠フレーム、20…(第1の)光拡散部材、22、32、42、52…第2基材、23、43、53…第3基材、30…第2の光拡散部材(光拡散層)、45、45A…外枠フレーム((第2の)光拡散部材)、55、55B…外枠フレーム(発光部材)、56…発光源、57…ケース((第2の)光拡散部材)、60…照明装置、100…窓ガラス、101…室内、102…室外、1000…部屋モデル、HA…発光領域、JA…(第2の)光拡散領域、KA、KA1~KA5…(第1の)光拡散領域、M…人(観察者)、SA、SA1~SA6…採光領域、TA、TA1~TA3…光透過領域

Claims (18)

  1.  光透過性を有する基材と、
     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、
     光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、光が前記複数の採光部を介することなく前記基材を透過する光透過領域と、を有する採光装置。
  2.  前記光透過領域は、前記から見て、前記採光領域の周囲に配置される請求項1に記載の採光装置。
  3.  複数の前記採光領域を有する請求項1または請求項2に記載の採光装置。
  4.  前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する光拡散部材をさらに備え、
     前記光拡散部材の少なくとも一部は、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域と重なる位置に設けられる請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の採光装置。
  5. 前記光拡散部材の一部は、前記基材の法線方向から見て、前記光透過領域と重なる位置に設けられる請求項4に記載の採光装置。
  6.  光透過性を有する基材と、
     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採光部と、
     前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、
     前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する光拡散部材と、を備え、
     光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、光が前記光拡散部材を介して透過する光拡散領域と、を有し、
     前記光拡散領域は、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域の一部と重なる位置に設けられる採光装置。
  7.  前記光拡散領域は、前記基材の法線方向から見て、前記採光領域の中央に設けられる請求項6に記載の採光装置。
  8.  複数の前記光拡散領域を有する請求項6または請求項7に記載の採光装置。
  9.  前記採光領域を透過し、前記光拡散領域を透過せずに射出される光を拡散する光拡散層をさらに備える請求項6から請求項8までのいずれか一項に記載の採光装置。
  10.  光透過性を有する基材と、
     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採光部と、
     前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、
     前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する第1の光拡散部材と、
     光を拡散する第2の光拡散部材と、を備え、
     光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、光が前記第1の光拡散部材を介して透過する第1の光拡散領域と、光が前記第2の光拡散部材を介して透過する第2の光拡散領域と、を有し、
     前記基材の法線方向から見て、前記採光領域と前記第1の光拡散領域とは、互いに重なる位置に設けられ、前記第2の光拡散領域は、前記採光領域および前記第1の光拡散領域の外側に設けられる採光装置。
  11.  複数の前記第1の光拡散領域を有する請求項10に記載の採光装置。
  12.  光透過性を有する基材と、
     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採光部と、
     前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、
     光を発する発光部材と、を備え、
     光が前記複数の採光部を介して透過する採光領域と、前記発光部材が設けられた発光領域と、を有し、
     前記発光領域は、前記採光領域の外側に設けられる採光装置。
  13.  前記複数の採光部から射出された光、もしくは前記複数の採光部に入射する光を拡散する光拡散部材をさらに備える採光装置。
  14.  複数の前記採光領域を有する請求項12または請求項13に記載の採光装置。
  15.  前記発光部材が調光機能を有する請求項12から請求項14までのいずれか一項に記載の採光装置。
  16.  光透過性を有する基材と、
     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採光部と、
     前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、
     前記複数の採光部が設けられた採光領域の周囲を照明する照明装置と、を備える採光装置。
  17.  前記複数の採光部は、前記基材と別体である請求項1から請求項16までのいずれか一項に記載の採光装置。
  18.  前記複数の採光部は、前記基材と一体である請求項1から請求項16までのいずれか一項に記載の採光装置。
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