WO2020054628A1

WO2020054628A1 - 採光装置

Info

Publication number: WO2020054628A1
Application number: PCT/JP2019/035238
Authority: WO
Inventors: 俊平西中; 恭子松浦; 俊之信岡; 俊植木; 豪鎌田
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2020-03-19
Also published as: JPWO2020054628A1; US20220042666A1; JP7029545B2; CN112689730A

Abstract

パネルと採光フィルムとを分離できる採光装置を提供する。本発明の採光装置は、入光する光を所定の方向に向け出光するプリズム層を有する採光フィルムと、断面に所定の剛性がありかつ前記採光フィルムを支える受け部と採光フィルムを前記受け部に固定する押さえ部とを有する剛体と、を備える。

Description

採光装置

　本発明は、採光装置に関する。
　本願は、２０１８年９月１４日に、日本に出願された特願２０１８－１７２４７４に優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　特許文献１には、ガラス板などの板状のパネル１１に複数の単位プリズム１５が配列され偏光層１４として積層されている採光パネル１０が開示されている。

特開２０１２－１５６５５４号公報

　しかしながら、特許文献１に記載された構成では、単位プリズムが配列された偏光層はパネルに一体化されているため、例えば単位プリズムが劣化した際などにパネルと偏光層とを分離することができなかった。

　本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題に鑑みなされたものであって、パネルと採光フィルムとを分離できる採光装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明の一態様の採光装置は、入光する光を所定の方向に向け出光するプリズム層を有する採光フィルムと、断面に所定の剛性がありかつ採光フィルムを支える受け部と採光フィルムを受け部に固定する押さえ部とを有する剛体と、を備える。

　本発明の一態様によれば、パネルと採光フィルムとを分離できる採光装置を提供することができる。

図１は、本発明の一態様による採光装置が適用された部屋を示す上面透視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩの概略断面図である。図３は、第１の実施の形態による採光装置の構成を示す概略図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶの概略断面図である。図５は、採光フィルムの構成を示す概略側面図である。図６は、採光装置の構成を示す概略断面図である。図７は、機能フィルムの形状を示す概略図である。図８は、図４の領域Ｖの拡大図である。図９は、第１の実施の形態による他の採光装置の構成を示す概略図である。図１０は、図９のＸ－Ｘの概略断面図である。図１１は、第２の実施の形態による採光装置の構成を示す概略図である。図１２は、図１１の穴部周辺の拡大図である。図１３は、第２の実施の形態の他の構成による穴部周辺の拡大図である。図１４は、穴部の形状及び位置に関する概略図である。図１５は、本発明の一態様による採光装置が適用された部屋の照度とパネルからの距離との関係を示した関係図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

　図１に本発明の一態様による後述の採光装置１，１０が適用された部屋３５を示す上面透視図を示す。図１に示すように、部屋３５の側部には採光装置１，１０が設置されたパネル３６が設けられており、部屋３５内部上部の天井３５Ｂには列Ｓ１～Ｓ５のように長手方向及び短手方向に間隔Ｐ毎に並んで室内照明装置３７が設けられている。なおパネル３６と採光装置１，１０とは固定の解除が可能な例えばボルトとナットなどの固定具で固定される。

　パネル３６は、例えば建物や乗り物の窓などに使用される透光性を有する板状のガラスや樹脂などである。パネル３６から所定の距離内の天井３５Ｂにおける領域Ｅには、光反射性天井材３５Ａが設けられている。

　パネル３６には、図２の概略断面図に示すように採光装置１，１０の他に例えばブラインドなどの日射調整装置３８が設けられている。また部屋３５内には例えば机３９が設置されていて、後述の照度の測定に際して机３９の上面である机上面３９Ａの照度を測定する。

　光反射性天井材３５Ａは、部屋３５内（例えば机上面３９Ａ）を明るくする拡散反射性を有し、かつ、部屋３５内のグレア光の発生を抑制する鏡面反射性を有することが好ましい。光反射性天井材３５Ａは、例えばアルミニウムのような鏡面反射性を有する金属板に、拡散反射性を有するように数十μｍ程度の凹凸によるエンボス加工を施した材料としてもよい。

　また光反射性天井材３５Ａは、拡散反射性を有するように数十μｍ程度の凹凸によるエンボス加工を施した樹脂板の表面に、鏡面反射性を有するアルミの様な金属薄膜を蒸着した材料としてもよい。

　なおエンボス加工による凹凸は数十μｍ程度が望ましいが、数十μｍより大きな周期の曲面でエンボス加工が形成されてもよい。エンボス加工の形状を適宜変更することで、光の配光特性や光分布特性などを変更することができる。

　例えば光反射性天井材３５Ａに施すエンボス加工の形状を室内の奥（図１における短手方向）に向かうようなストライプ形状とすることによって、室内の奥に光を導き、かつ、光反射性天井材３５Ａにより反射した光は、図１における長手方向に拡散される。例えばパネル３６の大きさや向きが制限される場合には光反射性天井材３５Ａに施すエンボス加工の形状を変化させることは有効である。

　このように光反射性天井材３５Ａは、パネル３６及び採光装置１，１０を通過した光を反射し、部屋３５内部のパネル３６から離れた箇所にも光を導くようにすることができる。

　室内照明装置３７は、図２の概略断面図に示すように、部屋３５内部を照らす装置であって、室内照明器具３７Ａ、照度検出部３７Ｂ及び制御部３７Ｃから構成される。室内照明器具３７Ａは、例えば発光ダイオードなどで室内照明装置３７毎に複数備えられていてもよい。

　照度検出部３７Ｂは、室内照明器具３７Ａの明るさである照度を検出する例えば照度センサなどであって、室内照明器具３７Ａに対応する数だけ備えられる。照度検出部３７Ｂは、室内照明器具３７Ａが照射する被照射面からの反射光を受光して被照射面（例えば机上面３９Ａ）の照度を検出する。

　制御部３７Ｃは、室内照明装置３７毎に１つ備えられ、例えば目標とする机上面３９Ａの目標照度Ｌ_０などの値を共有するために隣り合う制御部３７Ｃは互いに接続される。目標照度Ｌ_０は例えば「ＪＩＳ　Ｚ９１１０　照明総則」の執務室における推奨維持照度７５０１ｘとする。なお照度を算出する際は例えば机上面３９Ａの領域毎の照度を平均する。

　制御部３７Ｃは、照度検出部３７Ｂが検出した照度を取得し、取得した照度に基づいて対応する室内照明器具３７Ａの照度を調節するフィードバック制御を行う。制御部３７Ｃがフィードバック制御を行うことによって、部屋３５内部におけるパネル３６及び採光装置１，１０を通過した例えば自然光などの光による照度を取得することができ、部屋３５内部の各領域における照度をそれぞれ所定の値とすることができる。

　なお図１及び図２に示した例は採光装置１，１０を使用する際の例であって、例えば室内照明装置３７を使用せずにパネル３６に採光装置１，１０を設置するだけとしても当然よいものとする。

［第１の実施の形態］
　図３に本実施の形態における採光装置１の構成を示す概略図を示す。また図４に図３のＩＶ－ＩＶの概略断面図を示す。採光装置１は、入光する光を所定の方向に向け出光するプリズム層を有する採光フィルム３と、採光フィルム３を支える受け部２Ａ及び採光フィルム３を受け部２Ａに固定する押さえ部２Ｂを有する剛体２とを備える。

　受け部２Ａと押さえ部２Ｂと（以下これを剛体２と呼んでもよい）は例えば四角形状の枠体であって、固定の解除が可能な固定具であって突起部を有するビス５で固定される。受け部２Ａ及び押さえ部２Ｂにはビス５の突起部が貫通するためにビス５の突起部の形状に合わせた円形の穴部４Ａ，４Ｂが設けられる。受け部２Ａは例えばアルミニウムを材料としたアングル材であり、押さえ部２Ｂは例えばアルミニウムを材料とした断面が板状のフラット材とする。

　採光フィルム３には穴部は設けられず、剛体２の上部中央付近に１箇所、ビス５を貫通させるための穴部４Ａ，４Ｂが設けられているのみで、受け部２Ａ、押さえ部２Ｂ及び採光フィルム３の領域Ｂ，Ｃがビス５によって押圧されることで採光フィルム３が剛体２に固定される。採光フィルム３は所定の剛性を備えることで剛体２に固定された際に面の形状を保ちやすくすることができる。

　図５の採光フィルム３の構成を示す概略側面図に示すように、採光フィルム３は、基材５１と、基材５１の第１の面５１Ａに設けられた光透過性を有する複数の採光部５２と、複数の採光部５２の間に設けられた空隙部５３と、を備えている。本実施形態では、複数の採光部５２によって構成される微細構造を有する面（入光面５０Ａ）を太陽光などの光が入光する側に向けた状態で採光フィルム３が設けられている。

　基材５１は、熱可塑性ポリマーや熱硬化性樹脂、光重合性樹脂などの光透過性樹脂からなる。例えば基材５１はアクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマーなどからなるものとする。

　なお基材５１はポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）などであることが好ましい。また基材５１の全光線透過率は、ＪＩＳ　Ｋ７３６１－１の規定で９０％以上が好ましい。これにより、十分な透明性を得ることができる。

　採光部５２は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの光透過性及び感光性を有する有機材料で構成されている。また、採光部５２にはこれらの有機材料に、重合開始剤やカップリング剤、モノマー、有機溶媒などを混合したものを用いることができる。なお重合開始剤は、安定剤、禁止剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、連鎖移動剤、他の光重合性単量体などのような各種の添加成分を含んでいてもよい。

　また採光部５２として、特許第４１２９９９１号公報に記載の材料を用いることができる。採光部５２は十分な透明性を有していることが好ましいため、採光部５２の全光線透過率をＪＩＳ　Ｋ７３６１－１の規定で９０％以上とすることが好ましい。

　複数の採光部５２は、基材５１の長手方向（Ｘ軸方向）に延在し、且つ、基材５１の短手方向（Ｙ軸方向）に並んで設けられている。また各採光部５２は、例えば断面三角形状のプリズム体を構成している。なお各採光部５２の断面は三角形に限らず四角形でもよいし五角形以上の多角形でもよいものとする。

　採光部５２は、基材５１の第１の面５１Ａと対向する第１の面部５２Ａと、第１の面部５２Ａと第１の角部Ｑ１を挟んで隣接する第２の面部５２Ｂと、を有している。また採光部５２は、第１の面部５２Ａと第１の角部Ｑ１とは反対側の第２の角部Ｑ２を挟んで隣接し且つ第２の面部５２Ｂと第３の角部Ｑ３を挟んで隣接する第３の面部（反射面：側面）５２Ｃを有している。

　ここで、複数の採光部５２の各間には、空隙部５３（空気が存在する）が設けられているため、第２の面部５２Ｂ及び第３の面部５２Ｃが採光部５２の構成材料と空気との界面となる。空隙部５３は空気とは異なる低屈折率材料で充填されてもよい。

　なお採光部５２の内部と外部との界面の屈折率差は、空隙部５３に低屈折率材料が充填された場合よりも空隙部５３に空気が存在する場合に最大となる。したがって、空気が存在する場合は、スネル（Ｓｎｅｌｌ）の法則より、採光部５２に入光した光のうち、第２の面部５２Ｂ又は第３の面部５２Ｃで全反射する光の臨界角が最も小さくなる。

　これにより、第２の面部５２Ｂ又は第３の面部５２Ｃで全反射される光の入光する角度である入射角の範囲が最も広くなることから、採光部５２に入光した光を基材５１の他面側へと効率良く導くことができる。結果として、採光部５２に入光した光の損失が抑えられ、基材５１の第２の面５１Ｂであるから出光される光の輝度を高めることができる。このように採光フィルム３は出光される光の輝度を高める採光機能を有している。

　基材５１の屈折率と採光部５２の屈折率とは同程度であることが望ましい。例えば、基材５１の屈折率と採光部５２の屈折率とが大きく異なる場合、光が採光部５２から基材５１に入光した際に、これら採光部５２と基材５１との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の採光特性が得られない、輝度が低下するなどの不具合が生じるおそれがある。

　採光フィルム３の製造方法としては、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて基材５１の上に複数の採光部５２を形成することができる。また、フォトリソグラフィ技術を用いる方法以外にも、溶融押し出し法や型押し出し法、インプリント法などの方法によって、採光フィルム３を製造することができる。溶融押し出し法や型押し出し法などの方法では、基材５１と採光部５２は同一の樹脂によって一体に形成される。

　また採光フィルム３の製造方法としては採光部５２をフィルムの一面に形成し、そのフィルムを基材５１の第１の面５１Ａに貼合してもよい。フィルムの一面に採光部５２を形成する方法は、上述のフォトリソグラフィ技術やインプリント法などを用いることができる。

　図５の採光フィルム３は、複数の採光部５２が設けられた基材５１の第１の面５１Ａを光が入光する側（以下これを窓側と呼んでもよい）に向けるが本実施の形態はこれに限らない。例えば、採光フィルム３Ａに示すように、基材５１の第２の面５１Ｂ側に複数の採光部５２を設け、これら複数の採光部５２によって構成される微細構造を有する面（出光面５０Ｂ）を太陽光の光などが出光する室内側に向けてもよい。

　また図５では採光機能を持つフィルム単体として採光フィルム３，３Ａを使用する場合について述べたが、本実施の形態はこれに限らない。図６の採光装置１の構成を示す概略断面図（Ａ）～（Ｆ）の採光フィルム部３Ｂ～３Ｆ示すように入光した光を拡散して出光する拡散フィルム５４をさらに備えた構成でもよい。

　なお、図６の概略断面図（Ａ）～（Ｆ）は図３におけるＩＶ－ＩＶ断面図に相当し、後述の受け部２Ａの材料を鉄などの磁性体とし、押さえ部２Ｂの材料を磁石とした場合を例に示している。拡散フィルム５４を備える場合は採光フィルム３，３Ａと拡散フィルム５４とを剛体２で保持した構成とする。

　拡散フィルム５４としては、光を主に水平方向である採光フィルム３，３Ａの長手方向（Ｘ軸方向）に拡げるとともに、上下方向である採光フィルム３，３Ａの短手方向（Ｙ軸方向）にはあまり拡げない異方性の光散乱特性が望ましい。

　拡散フィルム５４が異方性の光拡散特性を有する構造の場合、室内の水平方向において明るさを均一にすることができる。なお光拡散特性を有する構造としては、レンチキュラーレンズ構造、光拡散粒子構造、疑似ストライプ構造などが挙げられる。

　図６の概略断面図（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）に示す採光フィルム部３Ｂ，３Ｄ，３Ｆは、採光フィルム３に採光フィルム３と同様の形状の拡散フィルム５４を追加した構成である。図６の概略断面図（Ａ）に示す採光フィルム部３Ｂは、光が入光する側に採光部５２を向けた、採光フィルム３の光が出光する側に、空隙部５５と拡散フィルム５４とが設けられている。図６の概略断面図（Ｃ）に示す採光フィルム部３Ｄは、採光フィルム３の光が入光する側に拡散フィルム５４が設けられている。図６の概略断面図（Ｅ）に示す採光フィルム部３Ｆは、採光フィルム３の光が出光する側に拡散フィルム５４が採光フィルム３に隣接するようにして設けられている。

　図６の概略断面図（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）に示す採光フィルム部３Ｃ，３Ｅ，３Ｇは、採光フィルム３Ａに拡散フィルム５４を追加した構成である。図６の概略断面図（Ｂ）に示す採光フィルム部３Ｃは、光が出光する側に採光部５２を向けた、採光フィルム３Ａの光が入光する側に、空隙部５５と拡散フィルム５４とが設けられている。図６の概略断面図（Ｄ）に示す採光フィルム部３Ｅは、採光フィルム３Ａの光が出光する側に拡散フィルム５４が設けられている。図６の概略断面図（Ｆ）に示す採光フィルム部３Ｇは、採光フィルム３Ａの光が入光する側に拡散フィルム５４が採光フィルム３Ａに隣接するようにして設けられている。

　採光部５２を介して出光された光が拡散フィルム５４によって拡散されるため、図６の概略断面図（Ａ），（Ｄ），（Ｅ）に示す採光フィルム部３Ｂ，３Ｅ，３Ｆは、グレア光が抑制された光を出光することができる。また図６の概略断面図（Ｂ），（Ｃ），（Ｆ）に示す採光フィルム部３Ｃ，３Ｄ，３Ｇにおいては、拡散フィルム５４によって光が拡散された後に採光部５２に入光するため、採光フィルム部３Ｃ，３Ｄ，３Ｇはグレア光が抑制された光を出光することができる。

　なお空隙部５５は構造上必要である場合は設けてもよく、本実施の形態の備える効果には影響がない。また例えば図６の概略断面図（Ａ），（Ｅ）に示す採光フィルム部３Ｂ，３Ｆにおいて拡散フィルム５４の代わりに機能フィルムとして入光する光に対して出光する光に含まれる紫外線を少なくするＵＶカットフィルムや熱を遮る遮熱フィルムなどを設けてもよい。

　また図６の概略断面図（Ａ），（Ｂ）に示す採光フィルム部３Ｂ，３Ｃにおいては採光フィルム３，３Ａと拡散フィルム５４とを別個のフィルムとしているが本実施の形態はこれに限らない。採光フィルム３，３Ａにおいて採光部５２が設けられた面とは反対の面に光を拡散する拡散フィルム５４と同様の構造を持つ拡散部を設けて１つのフィルムとしてもよい。

　また図６の概略断面図（Ａ）～（Ｆ）においては採光フィルム３，３Ａの片側に拡散フィルム５４などのフィルムを設ける場合について述べたが本実施の形態はこれに限らない。図６の概略断面図（Ｇ）に示す採光フィルム部３Ｈのように、採光フィルム３，３Ａの両側に特定の機能を備える機能フィルム５６，５７を設けてもよい。機能フィルム５６，５７は採光フィルム３，３Ａを衝撃やほこりなどから保護する、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、透明アクリル板などを用いた保護フィルムであってもよい。

　機能フィルム５６は保護フィルムとし、機能フィルム５７は拡散フィルムとして、グレア光の発生を抑制しつつ採光フィルム３，３Ａを保護できるようにしてもよい。また機能フィルム５６はＵＶカットフィルムとし、機能フィルム５７はデザインフィルムとして、採光フィルム３，３Ａの採光機能によって照度を確保した上でデザインフィルムによって華やかな雰囲気を演出しつつ紫外線を抑制できるようにしてもよい。なおデザインフィルムとは例えば保護フィルムに模様や文字などを印刷したものとする。

　なお図７の機能フィルム５８～６１の形状を示す概略図（Ａ）～（Ｄ）に示すように機能フィルム５６，５７は、採光フィルム３，３Ａと同形状でなくてもよく、剛性を示す１対の同形状の開口フィルムなどとし、採光フィルム３，３Ａを挟むようにしてもよい。このことで採光フィルム３，３Ａは機能フィルム５６，５７を設けない場合に比べると採光フィルム３，３Ａの面の形状を保ちやすくすることができる。機能フィルム５６，５７の形状を採光フィルム３，３Ａと同形状としないことで、採光装置１にデザイン性を付加できる。

　例えば図７の概略図（Ａ）に示すように機能フィルム５８は、樹脂又は金属からなり採光フィルム３，３Ａの全周及び中央部から端部を押圧する。図７の概略図（Ｂ）に示すように機能フィルム５９は、樹脂又は金属からなり格子状に採光フィルム３，３Ａの全面を押圧する。図７の概略図（Ｃ）に示すように機能フィルム６０は、樹脂からなり例えばひし形などの同形状の開口部が複数設けられており、採光フィルム３，３Ａの全面を押圧する。図７の概略図（Ｄ）に示すように機能フィルム６１は、採光フィルム３，３Ａを部分的に押圧する。

　このように採光フィルム部３Ｂ～３Ｈでは複数のフィルムを剛体２で保持して積層収納が可能となり、採光装置１に対して採光フィルム３，３Ａが持つ採光機能に加えて光を拡散する機能や熱を遮熱する機能などの機能を容易に追加できる。なお機能を追加した際は採光装置１の採光機能によってえられる輝度は低くなるため、機能を追加する際は追加する機能と採光機能によって得られる輝度との兼ね合いを考える必要がある。

　なお図４において空隙部Ａを設けないようにするために採光フィルム３の上部に後述の穴部４Ｃを設けてもよい。なお採光フィルム３を例に説明しているが、採光フィルム３Ａについても同様とする。採光フィルム３に穴部を設けない場合、採光フィルム３に穴部を設けた場合に比べ、採光フィルム３の強度が高くなる。なお空隙部Ａを設ける場合、空隙部Ａを設けない場合と比べて採光装置１の上部において採光フィルム３を押さえ部２Ｂが押圧する面積が少なくなるため、押さえ部２Ｂが採光フィルム３を押圧する力が弱くなる。

　押さえ部２Ｂが採光フィルム３を押圧するための構成は図４の構成に限らず、例えば図８の図４における領域ＶＩＩＩの拡大図である領域ＶＩＩＩ－Ａ，ＶＩＩＩ－Ｂ，ＶＩＩＩ－Ｃ，ＶＩＩＩ－Ｄ，ＶＩＩＩ－Ｅ，ＶＩＩＩ－Ｆに示す構成としてもよい。

　図８の領域ＶＩＩＩ－Ａに示すように、図４においては受け部２Ａ及び押さえ部２Ｂがアルニムを材料とする場合について述べたが、受け部２Ａの材料を鉄などの磁性体とし、押さえ部２Ｂの材料を磁石としてもよい。

　また図８の領域ＶＩＩＩ－Ｂに示すように、受け部２Ａに押さえ部２Ｂを採光フィルム３側に押圧する押圧部６を設けてもよい。例えば受け部２Ａの採光フィルム３及び押さえ部２Ｂを収容する溝の幅の大きさを採光フィルム３の厚さと押さえ部２Ｂの厚さを足した大きさよりも小さくし、受け部２Ａが採光フィルム３及び押さえ部２Ｂを挟み込むようにする。

　また図８の領域ＶＩＩＩ－Ｃに示すように、押さえ部２Ｂに設けられた突起部７が受け部２Ａに設けられた穴部４Ａを貫通することで、押さえ部２Ｂが採光フィルム３を押圧してもよい。

　また図８の領域ＶＩＩＩ－Ｄに示すように、受け部２Ａに設けられた突起部８が押さえ部２Ｂに設けられた穴部４Ｂを貫通することで、押さえ部２Ｂが採光フィルム３を押圧してもよい。

　また図８の領域Ｖ－Ｅに示すように、受け部２Ａと押さえ部２Ｂとが一体化していてもよい。この場合、ビス５による受け部２Ａ及び押さえ部２Ｂの固定が図４と比較して弱くなり、押さえ部２Ｂが採光フィルム３を押圧して固定する力が弱くなる。採光フィルム３に穴部４Ｃを設け、ビス５が穴部４Ａ，４Ｂ，４Ｃを貫通するようにして採光フィルム３を剛体２に固定する。

　また図８の領域ＶＩＩＩ－Ｆに示すように、剛体２は、さらにばね付ヒンジなどの回転部２Ｃを備えることで採光フィルム３を固定してもよい。

　図３，４，６，８では剛体２の全周において受け部２Ａはアングル材とし押さえ部２Ｂはフラット材としたが、図９の本実施形態の他の構成に示すように、例えば受け部２Ａ側部の断面をＣ型としてもよい。

　受け部２Ａ側部の断面をＣ型とした場合、押さえ部２Ｂは剛体２の全周に設ける必要はなく例えば上部と下部とにそれぞれ上部押さえ部２ＢＡと下部押さえ部２ＢＢとを設けるようにしてもよい。図９では、押さえ部２Ｂは上部押さえ部２ＢＡと下部押さえ部２ＢＢとで構成される。

　上部押さえ部２ＢＡと下部押さえ部２ＢＢとは分離しているため、固定具であるビス５は上部押さえ部２ＢＡと下部押さえ部２ＢＢとのそれぞれに必要となる。

　採光フィルム３と剛体２との固定は、押さえ部２Ｂの採光フィルム３を押圧する面積が減り図３に比べて弱くなるが、採光フィルム３は図３に比べ自由に動けるようになる。図９においては、採光フィルム３の上部及び下部の中央付近に穴部４Ｃが設けられており、ビス５が、穴部４Ａ，４Ｂ，４ＣＡ，４ＣＢを貫通することで、採光フィルム３と剛体２とが固定される力を強くする。

　穴部４Ａ，４Ｂの形状はビス５の形状に合わせ円形とするが、採光フィルム３の上部に設けられた穴部４ＣＡの形状は四角形とし、下部に設けられた穴部４ＣＢの形状は下部切かけとする。穴部４ＣＡは、穴部４ＣＡを貫通したビス５で採光フィルム３を支え採光フィルム３の落下を抑制するため閉じた形状であって、採光フィルム３の熱の影響などによる伸縮に対応するように水平方向が直線となっている形状としている。穴部４ＣＢは、採光フィルム３を剛体に２に収容する際に収容しやすい形状であって、採光フィルム３の伸縮に対応するように水平方向が直線となっている形状としている。

　受け部２Ａのそれぞれの側部は、採光フィルム３と相対する面の少なくとも１面に、採光フィルム３の移動を抑制するスポンジゴムなどを用いた移動抑制部を設けてもよいものとする。

　図９のＸ－Ｘの概略断面図を図１０に示す。図１０に示したように固定具はビス５ではなく、例えば呼び径がＭ２のボルト５Ａとナット５Ｂとでもよい。また受け部２Ａと押さえ部２Ｂとの間に呼び径Ｍ２のナットなどのスペーサ３０を設けることで、採光フィルム３を所定の力以上で押さえることを防止することができる。

　また採光フィルム３の厚さ以上の厚さのスペーサ３０によると採光フィルム３の厚さ方向に空間ができ採光フィルム３が動くことができるようになるため、採光フィルム３が伸縮する際に発生する採光フィルム３の歪みを緩和することができる。

　図９では、剛体２の上部と下部とに分離した押さえ部２Ｂを設ける場合について述べたが、剛体２のそれぞれの側部に分離した押さえ部２Ｂを設けても、剛体２の４隅に分離した押さえ部２Ｂを設けても図９と同様の効果が得られる。

　図３、図８（ＶＩＩＩ－Ｂ，ＶＩＩＩ－Ｃ，ＶＩＩＩ－Ｄ，ＶＩＩＩ－Ｅ，ＶＩＩＩ－Ｆ）、図９においては剛体２の材料をアルミニウムとする場合について述べたが、受け部２Ａと押さえ部２Ｂとの材料を異なる材料としてもよい。

　例えば受け部２Ａの材料をアルミニウム、押さえ部２Ｂの材料を樹脂とすると、押さえ部２Ｂの材料の伸縮特性（例えば熱による線膨張率である熱膨張率）が受け部２Ａの材料の伸縮特性よりも採光フィルム３の材料の伸縮特性に近いため採光フィルム３の伸縮に追従することができる。

　以上のように本実施の形態による採光装置１は、採光フィルム３をパネル３６に接着剤などで固定せずに、固定の解除が可能なビス５などの固定具で採光フィルム３を剛体２に固定する。また剛体２を含む採光装置１は、固定の解除が可能なボルトとナットなどの固定具でパネル３６に固定される。

　本実施の形態によれば、パネル３６と採光フィルム３とは分離することが可能である。また、採光フィルム３が劣化した際に採光フィルム３のみを交換することができる。

［第２の実施の形態］
　第１の実施の形態では剛体２に２箇所以下の穴部４Ａ，４Ｂを設ける場合について記載したが、３箇所以上としてもよく、採光フィルム３の穴部も３箇所以上としてもよい。図１１に示す本実施の形態による採光装置１０の構成においては、ビス５が剛体９（受け部９Ａ，押さえ部９Ｂ）の上部の辺に３箇所、下部の辺に３箇所設けられたそれぞれの穴部を貫通することで剛体９を固定する。

　なお押さえ部９Ｂは採光フィルム１１を押さえることで採光フィルム１１を受け部９Ａに固定する。またビス５は、採光フィルム１１に設けられた円形状の穴部１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ）を貫通し採光フィルム１１を剛体９に固定する。穴部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは採光フィルム１１の上部の辺に等間隔に設けられ、穴部１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆは採光フィルム１１の下部の辺に等間隔に設けられる。

　図１２に図１１の穴部１２周辺の拡大図を示す。採光フィルム１１の伸縮による歪みを緩和するため、ビス５の半径Ｒ１よりも穴部１２の半径Ｒ２を大きくすることが望ましい。さらに望ましくは、採光フィルム１１の線膨張率α、隣接する穴部１２間の距離をＲ３、パネル３６周辺の環境温度の１日の最大差（最大値から最小値を減算）をＴとすると、次式を満たすことが望ましい。なお半径Ｒ２と半径Ｒ１の差分がビス５の水平方向の可動域となる。
　　　Ｒ２－Ｒ１　＞　Ｒ３×（α×Ｔ）　　……（１）

　また、採光フィルム１１の端辺と受け部９Ａの端辺の内側とに空隙部１３を設け、採光フィルム１１の伸縮分を収容できるようにすることが望ましい。

　図１３に本実施の形態の他の構成による穴部１６周辺の拡大図を示す。穴部１６（１６Ａ，１６Ｂ）は、採光フィルム１５の伸縮方向の一辺に沿った線状部１４を有する形状とする。なお、穴部１６（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ）は、穴部１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ）と同じ箇所に設けられている。

　線状部１４を設けたことにより、隣接するビス５間の距離が変わらずに採光フィルム１５が収縮した際に、採光フィルム１５の上辺の位置を変位させないことができる。なお採光フィルム１１のように線状部１４がない穴部１２が設けられている場合は、隣接するビス５間の距離が変わらずに採光フィルム１５が収縮した際に、採光フィルム３の上辺の位置が変位する。

　図１１においては、円形状の穴部１２を６箇所設けた採光フィルム１１について述べたが、穴部形状は円形でなくてもよいし、穴部を設ける箇所も６箇所でなくてよい。

　図１４は穴部形状及び穴部位置に関する概略図を示す。採光フィルム１７には、上部の辺のみに円形状の穴部１８（１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）が等間隔に設けられている。また採光フィルム１９には、上部の辺に円形状の穴部２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）が等間隔に設けられており、下部にひし形状の穴部２０（２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ）が等間隔に設けられているように上部の辺と下部の辺とで異なる形状の穴部２０が設けられている。

　また採光フィルム２１には、上部の辺と下部の辺とで円形状の穴部２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ）の位置が異なるように設けられている。上部の辺には穴部２２Ａ，２２Ｂと穴部２２Ｃ，２２Ｄとが上部の辺の中央部を境に線対称に設けられ、下部の辺には穴部２２Ｅが中央部周辺に設けられている。

　採光フィルム１７，１９，２１のように上部の辺と下部の辺とで穴部形状又は穴部位置が非線対称となる場合には、採光フィルム１７，１９，２１を剛体９に収容する際に採光フィルム１７，１９，２１の上下を間違えて収容する事故を防止することができる。

　採光フィルム２３は、中央部を境に左部の辺側と右部の辺側とで穴部２４（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ）の箇所が異なるように設けられている。穴部２４Ａの形状は左部切かけとし、穴部２４Ｂの形状は円形とし、穴部２４Ｃの形状は右部切かけとする。穴部２４Ａと穴部２４Ｃとは上部の辺の中央部を境に線対称に設けられており、穴部２４Ｂは左部の辺側に設けられる。

　採光フィルム２５は、中央部を境に左部の辺側と右部の辺側とで穴部２６（２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅ，２６Ｆ）の形状が異なるように設けられている。穴部２６Ａの形状は四角形とし、穴部２６Ｂの形状は上部切かけとし、穴部２６Ｃの形状は円形とし、穴部２６Ｄの形状は三角形とし、穴部２６Ｅの形状は下部切かけとし、穴部２６Ｆの形状は四角形とする。穴部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃは等間隔に上部の辺に設けられ、穴部２６Ｄ，２６Ｅ，２６Ｆは等間隔に下部の辺に設けられる。

　採光フィルム２７は、中央部を境に左部の辺側と右部の辺側とで穴部２８（２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅ）の箇所が異なるように設けられている。穴部２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄは上部の辺に等間隔に設けられている。穴部２８Ｅは穴部２８Ａの下部に設けられる。

　採光フィルム２３，２５，２７のように左部の辺側と右部の辺側とで穴部形状又は穴部位置が非線対称となる場合には、採光フィルム２３，２５，２７を剛体９に収容する際に採光フィルム２３，２５，２７の表裏を間違えて収容する事故を防止することができる。

　以上のように本実施の形態による採光装置１０は、採光フィルム１１，１５，１７，１９，２１，２３，２５，２７に設ける穴部１２，１６，１８，２０，２２，２４，２６，２８の箇所を３箇所以上とする。

　以上のように本実施の形態による採光装置１０は、採光フィルム１７，１９，２１，２３，２５，２７に設ける穴部１８，２０，２２，２４，２６，２８の箇所を３箇所以上とする。

　本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、採光フィルム１７，１９，２１，２３，２５，２７を収容する際に上下や表裏を間違えにくくすることができる。

［第３の実施の形態］
　本実施の形態では、図１に示した部屋に採用されている調光システムについて説明する。図１において、領域Ｅは３ｍ、間隔Ｐは１．８ｍ、部屋３５の幅Ｌ_１は１８ｍ、部屋３５の奥行きＬ_２は９ｍとすると、部屋３５の照度とパネル３６からの距離との関係を示した関係図は図１５のようになる。

　図１５において、グラフ４１はパネル３６及び採光装置１，１０を通過して照度検出部３７Ｂによって検出される各机上面３９Ａの光の照度を示し、グラフ４２は室内照明器具３７Ａによって各机上面３９Ａを照射する光照度を示し、グラフ４３は机上面３９Ａ毎の実際の照度を示す。

　照度検出部３７Ｂは机上面３９Ａの照度を検出し、制御部３７Ｃに検出した照度の情報を伝達する。制御部３７Ｃは、伝達された照度の情報を基に机上面３９Ａの照度が目標照度Ｌ_０に足りているかどうかの判断を行う。

　制御部３７Ｃは、照度検出部３７Ｂによって検出された机上面３９Ａの照度が目標照度Ｌ_０に足りないことを判断すると、足りない分の照度を室内照明器具３７Ａによって照射するように室内照明器具３７Ａを制御する。

　次に検出する際には照度検出部３７Ｂは、室内照明器具３７Ａによって照射された机上面３９Ａの照度を検出し、制御部３７Ｃに検出した照度の情報を伝達する。制御部３７Ｃは、伝達された照度の情報を基に再度、机上面３９Ａの照度が目標照度Ｌ_０に足りているかどうかの判断を行う。このようなフィードバック制御が制御部３７Ｃによって行われる。

　本実施の形態によれば、自然光を利用することで室内照明器具３７Ａによる照射を従来と比較して減らすことができ、かつ、採光装置１，１０を使用するため第１及び第２の実施の形態の効果によってグレア光の発生を抑制させることができる調光システムを提供することができる。

Claims

　入光する光を所定の方向に向け出光するプリズム層を有する採光フィルムと、
　断面に所定の剛性がありかつ前記採光フィルムを支える受け部と前記採光フィルムを前記受け部に固定する押さえ部とを有する剛体と、を備える、
　採光装置。
　前記押さえ部と前記受け部とによる採光フィルムの固定を解除して、前記採光フィルムを取り外すことができる
　請求項１に記載の採光装置。
　前記受け部と前記押さえ部とは、前記受け部に設けられた穴部及び前記押さえ部に設けられた穴部を貫通する突起部を有する固定具によって固定される、
　請求項１又は２に記載の採光装置。
　前記受け部は、前記押さえ部を前記採光フィルムの側に押圧し、前記採光フィルム及び前記押さえ部を押圧する押圧部を備える、
　請求項１又は２に記載の採光装置。
　前記押さえ部は突起部を備え、前記突起部は前記受け部に設けられた穴部を貫通する、
　請求項１又は２に記載の採光装置。
　前記受け部は突起部を備え、前記突起部は前記押さえ部に設けられた穴部を貫通する、
　請求項１又は２に記載の採光装置。
　前記受け部は磁性体であり、前記押さえ部が磁石である、
　請求項１又は２に記載の採光装置。
　前記突起部には、前記押さえ部と前記受け部との間にスペーサが設けられる、
　請求項３、５又は６のいずれか一項に記載の採光装置。
　前記突起部は、さらに前記採光フィルムに設けられたフィルム穴部を貫通する、
　請求項３、５、６又は８のいずれか一項に記載の採光装置。
　前記フィルム穴部は前記採光フィルムの伸縮方向の一辺に沿った線状部を有する形状である、
　請求項９に記載の採光装置。
　前記フィルム穴部は少なくとも前記採光フィルムの第１の方向の一端の辺及び前記第１の方向の他端の辺に設けられ、前記第１の方向の前記一端の辺に設けられた前記フィルム穴部と前記第１の方向の前記他端の辺に設けられた前記フィルム穴部は非線対称となる配置である、
　請求項９又は１０に記載の採光装置。
　前記フィルム穴部は少なくとも前記採光フィルムの第２の方向の両辺に設けられ、相対する辺同士の前記フィルム穴部は非線対称となる配置である、
　請求項９～１１のいずれか一項に記載の採光装置。
　前記押さえ部に使用される材料の熱膨張率は受け部に使用される材料の熱膨張率よりも前記採光フィルムの熱膨張率に近い、
　請求項１～１２のいずれか一項に記載の採光装置。