（技術分野）
本発明は、概ね昼光照明及びその他の用途のための光学部品に関する。(Technical field)
The present invention relates generally to optical components for daylighting and other applications.
明細書中で使用される用語「昼光照明」は、入来する利用可能な光量を様々な手立てにより増やす手段を備えた開口を介して、自然光を建造物や（船舶や航空機のような）他の構造物に取り込む手法を指すことが理解されよう。これは、例えば建造物や他の構造物では有益な光をもたらさないであろう入射角度からの光線を偏向させることにより、或いはそのままでは建造物内に入来しそうもない開口を通り過ぎる光を捕捉することによっても達成される。As used herein, the term “daylighting” refers to natural light through buildings and openings (such as ships and airplanes) with means that increase the amount of incoming available light by various means. It will be understood that it refers to the technique of incorporating into other structures. This captures light passing through apertures that are unlikely to enter the building, for example, by deflecting light rays from an angle of incidence that would not provide useful light in a building or other structure. Is also achieved.
（背景技術）
扉や窓といった開口に配設した透明体を介して建造物の昼光照明を改善する試みが数多くなされてきた。初期の段階では、ガラス板の片面上、もしくは両面にまで、プリズム様構造体を複数設けることが、光を屈折させるプリズムの既知の特性を利用した入射光の偏向をもたらすものと理解されていた。そうした光偏向特性の恩恵は、窓やガラス板付きドアへの外部からの入射光が、大入射角度においてより大きな強度を有するという事実（ガラス板付き部エレメントは平面的でほぼ垂直面内にあり、入射角度は法線面すなわち水平面から計測されるものと仮定）に基づくものであり、このことは従前の平面ガラス板付きエレメントにとっては最大角度から入射した最強の光が建造物内部の最も窓際の床の限られた領域を照らすこと、これに対して室内のもっと奥の領域は入射角度のより浅い入射光を受けるものの、さほど強くは照明されないことを意味するものである。一つの壁の一つの窓により照らされた大きな部屋では、背面壁により近く窓からより遠い箇所の昼光照明レベルが、窓に近い箇所の照明よりも小さく、しばしば相当に小さいことは、よく認識されている現象である。(Background technology)
Many attempts have been made to improve daylighting of buildings through transparent bodies arranged in openings such as doors and windows. In the early stages, it was understood that the provision of multiple prism-like structures on one or both sides of a glass plate would result in incident light deflection utilizing the known properties of prisms that refract light. . The benefit of such light deflection characteristics is that the incident light from the outside to the window or door with glass plate has a greater intensity at a large incident angle (the glass plate element is flat and almost in the vertical plane) The incident angle is assumed to be measured from the normal or horizontal plane), which means that the strongest light incident from the maximum angle is the most incident on the window inside the building. This illuminates a limited area of the floor, while the deeper interior areas receive incident light at a shallower incident angle but are not illuminated as strongly. It is well recognized that in large rooms illuminated by one window on one wall, the daylight illumination level at locations farther from the window closer to the back wall is smaller and often considerably lower than the illumination near the windows. It is a phenomenon that has been.
いわゆる昼光照明用光沢エレメントは、入射角度の大きな光をガラス板付きエレメントを通過させる際に屈折させることでこの状況を改善しようと努めてきており、これにより水平を越える入射角度で到来する少なくとも幾つかの光の出射角度がそれ自体水平以上となるようにし、この光が床に向けて下方に案内される代わりに部屋の背後に向けて上方に導かれるようにしている。So-called daylighting glossy elements have sought to remedy this situation by refracting light with a large incident angle when passing through the element with a glass plate, thereby at least coming at an incident angle exceeding horizontal. Some light emission angles are set to be horizontal or higher, and this light is guided upward toward the back of the room instead of being guided downward toward the floor.
しかしながら、昼光照明用にガラス張りする従前の試みは、ガラス張りエレメントの光偏向光学特性が異なる方向範囲に光を散乱させる結果を招くため、部屋の中の人は広範囲の異なる方向からの光が目に入るため、このエレメントを介しては何も見えないという欠点を有していた。この理由から、昼光照明の原理は望ましいものでありながら、従来技術のシステムは事実上外界から部屋を遮断してしまうものであり、このことが室内の人から見て相当の欠点であり、たとえスペクトル範囲と色温度の点で望ましい昼光特性を有していようとも、昼光を人工光とほとんど同等という程度へと貶めていた。However, previous attempts to glaze for daylighting have the consequence that the light deflection optical properties of the glazed elements scatter light in different directional ranges, so that people in the room can see light from a wide range of different directions. Therefore, there was a drawback that nothing could be seen through this element. For this reason, the principle of daylighting is desirable, but the prior art system effectively shuts off the room from the outside world, which is a considerable disadvantage from the perspective of the indoor people, Even if they had daylight characteristics that were desirable in terms of spectral range and color temperature, they had given up daylight to almost the same level as artificial light.
この問題に鑑み、従来のガラス張りの垂直配向、すなわちほぼ垂直面内に存在するパネルとともに用いたときに、水平に対して大きな角度の入射光は偏向させ、水平線に近い浅い角度（上側と下側の両方）の入射光は殆ど偏向させずに通過させることのできるエレメントのプロフィルが数多く開発されてきており、これにより室内の人はガラス張りエレメントを介して外部への視界を得ることができ、その一方で大空の高所から到来する高強度の光が部屋の内奥まで偏向され、照明レベルが改善されるようになっている。In view of this problem, when used with a conventional glass-lined vertical orientation, that is, a panel that lies almost in the vertical plane, incident light at a large angle with respect to the horizontal is deflected, and shallow angles close to the horizontal line (upper and lower sides). Many of the element profiles that allow the incident light to pass through with little deflection have been developed, which allows the indoor person to gain an external view through the glass-covered element. On the other hand, high-intensity light coming from high places in the sky is deflected into the interior of the room to improve the illumination level.
本出願人自身が以前になした国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ９４／００９４９及びＰＣＴ／ＧＢ９７／００５１７には、この所望の効果を得るため、複合構造を構成する個別のエレメント及び部品の両方を用いた異なる様々な概要が記述されている。用いた概要の一つは、帰するところ、使用時に溝とともに水平に配向されるエレメントの一面における所定形状の溝の平行列からなるものである。溝の大きさは、人の目の平均的な瞳孔の直径を越えることはないが、回折効果が支配するほど小さくはなく、これにより目が光学効果を効果的に集積し、甚だしい歪みや妨害もなくエレメントを介して像を見ることができるようになっている。In the international patent applications PCT / GB94 / 00949 and PCT / GB97 / 00517, which the applicant has previously made, differently using both individual elements and parts constituting the composite structure to achieve this desired effect. Various outlines are described. One of the outlines used is, as it turns out, to consist of parallel rows of grooves of a predetermined shape on one side of the element that are oriented horizontally with the grooves in use. The size of the groove does not exceed the average pupil diameter of the human eye, but is not so small that the diffraction effect dominates, which effectively integrates the optical effect and causes significant distortion and interference The image can be seen through the element.
無論、本発明の光学部品の他の応用が排除されるものではないが、昼光照明目的に関する本発明の説明は、本発明の普遍性に対する偏見無しに理解さるべきである。特に、本発明の光学部品は、発生させた光を偏向させたいと望む箇所で光源用カバーとして用いたり、或いは伝送映像用のスクリーン（像を写すもの及び障壁として作用するものの両方）の照明及び／又は広告標識や店舗の窓等の照明などに光学部品が用いられる他のいかなる用途にも利用することができる。Of course, other applications of the optical components of the present invention are not excluded, but the description of the present invention for daylighting purposes should be understood without prejudice to the universality of the present invention. In particular, the optical component of the present invention can be used as a light source cover at a place where it is desired to deflect the generated light, or it can be used for illumination of a screen for transmission video (both one that projects an image and one that acts as a barrier) and It can also be used for any other application in which optical components are used for lighting such as advertisement signs or store windows.
屈折及び／又は反射を用いて光を偏向させるときに常に発生する一つの問題は、偏向光が像処理目的に使用される場合に特に重要になる色の分散である。一般的に昼光照明に伴って生ずる他の問題は、例えば太陽のすぐ周囲の領域から発生する映り込みの可能性であり、太陽は通常は視界の法線から外れているが、入射光の偏向が原因で、建造物内の人物の視野上に害を及ぼす明白な方向を有するものである。日々の明るさの変化は、平均的な条件に対しては良好に働く昼光照明システムが、薄暗い曇天状態や快晴状態の過度で不快な明るさにあっては不適切であることもまた意味するものである。One problem that always arises when deflecting light using refraction and / or reflection is color dispersion, which is particularly important when the deflected light is used for image processing purposes. Another problem that generally arises with daylight illumination is the possibility of reflections e.g. from the immediate surrounding area of the sun, which is usually out of the normal of the field of view, Due to the deflection, it has a clear direction that harms the field of view of the person in the building. Day-to-day brightness changes also mean that daylighting systems that work well for average conditions are inappropriate for excessive and uncomfortable brightness in dimly overcast and clear conditions. To do.
本発明は、昼光照明システムのこれらの欠点が少なくとも多少は緩和される手段を提供し、かつ昼光照明システムの性能を改善して適用可能な応用範囲を拡張する昼光照明エレメント及び部品の構成を提供することを目指すものである。本発明はまた、建造物の内部照明を増強するため光学部品をどのように適用するかに関するさらなるアイデアと概念とをもたらすことを目指すものである。The present invention provides a means by which these disadvantages of daylighting systems are at least somewhat mitigated, and improves the performance of daylighting systems and extends the applicable range of daylighting elements and components. It aims to provide a configuration. The present invention also aims to provide further ideas and concepts on how to apply optical components to enhance the internal lighting of buildings.
従って、本発明の一つの目的は、それぞれ二つの主面を有する二つの光学的に透明な本体で、一方の主面が該主面を複数の第１の基礎面に区画する複数の凹部により途絶されていて、凹部間には、所定の閾値角度を越えて対応する光学的透明本体を透過した入射光が全反射により反射され、この閾値角度以下は透過屈折される第２の基礎面により画成された凹部隔壁が存在し、二つの本体の凹部の形状は相補的であって、一方の光学的透明本体の凹部間の凹部隔壁と他方の光学的透明本体の凹部とが互いに相互噛合していて、各凹部ごとに、対向する基礎面間に全反射を引き起こす少なくとも二つの空隙を画成する前記本体を備えるものである。Accordingly, one object of the present invention is to provide two optically transparent bodies each having two principal surfaces, one principal surface comprising a plurality of recesses that divide the principal surface into a plurality of first base surfaces. Between the recesses, the incident light that has passed through the corresponding optically transparent body beyond a predetermined threshold angle is reflected by total reflection between the recesses, and the second base surface that is transmitted and refracted below this threshold angle. There are defined recessed partition walls, the shapes of the recesses of the two bodies are complementary, and the recessed partition wall between the recesses of one optical transparent body and the recesses of the other optical transparent body are in mesh with each other. In each of the recesses, the main body defining at least two voids that cause total reflection between the opposed base surfaces is provided.
本発明の実施例では、噛合する本体は、対向し合うほぼ平面パネルの形状をなしており、これらの本体を自立に足る十分な堅牢のものとするか、或いはまた在来の窓ガラスの平面ガラスのような他の透明支持体に担持される薄膜で形成してもよい。In embodiments of the present invention, the mating bodies are in the form of opposed, generally planar panels that are sufficiently robust to be self-supporting or that are also conventional glazing planes. You may form with the thin film carry | supported by the other transparent support body like glass.
二つの噛合する本体を含む従前の光学部品は、噛合する凹部と凹部隔壁の各対により画成される一つの空隙しか存在しない形状とされてきた。かくして、本発明は、所与の凹部構造に対し従来技術の２倍の潜在的反射箇所を提供するものである。Previous optical components including two mating bodies have been shaped so that there is only one gap defined by each pair of mating recesses and recess partitions. Thus, the present invention provides twice as many potential reflection locations as the prior art for a given recess structure.
本発明はまた、上記に規定された光学部品であって、凹部が基礎面によって画成され、かつ凹部を画成する少なくとも二つの基礎面が互いにほぼ平行であり、凹部隔壁を跨ぐそうした平行な基礎面間の距離が凹部１個の対応距離に満たず、これにより凹部隔壁と凹部との噛合ならびに凹部ごとの前記二つの空隙の形成を可能にする光学部品を包含するものである。The present invention also provides an optical component as defined above, wherein the recess is defined by a base surface, and at least two base surfaces defining the recess are substantially parallel to each other, and the parallel surfaces straddling the recess partition wall. The distance between the base surfaces is less than the corresponding distance of one recess, thereby including an optical component that enables the engagement between the recess partition wall and the recess and the formation of the two gaps for each recess.
所与の凹部を画成する基礎面は、部品の主面への法線に対して傾斜するか、或いは法線に対し平行である。前者の場合、傾斜は交互に反対方向を向いていて各凹部が本体の内側に向かって若干傾斜（すなわち、凹部がやや末広がりの形をなす）しており、光学的透明本体が鋳造により製造される場合、そのことが鋳型からの抜きと、さらに部品を形成するための二つの本体の組立時の相互噛合を助けるものである。The base surface that defines a given recess is either inclined relative to the normal to the main surface of the part or parallel to the normal. In the former case, the inclination is alternately directed in the opposite direction, and each concave part is slightly inclined toward the inside of the main body (that is, the concave part has a slightly divergent shape), and the optically transparent main body is manufactured by casting. In this case, it helps to remove the mold and to engage each other during the assembly of the two bodies to form the part.
本発明の好適な実施例では、各凹部の境界を定める基礎面が凹部の側壁と底面壁の両方を画成しており、この場合に光学的透明本体の前記少なくとも一つの主面が凹部によって第１の基礎面へと分離され、この第１の基礎面が前記底面壁のそれに適合する形状ならびに傾斜を有していて、これにより二つの本体を凹部と凹部隔壁を噛合させた状態で組み合わせたときに前記底面壁が基礎面に対して近接嵌合する。In a preferred embodiment of the present invention, the base surface defining the boundary of each recess defines both the side wall and the bottom wall of the recess, in which case the at least one main surface of the optically transparent body is defined by the recess. The first base surface is separated into a first base surface, and the first base surface has a shape and an inclination adapted to that of the bottom wall, thereby combining the two main bodies in a state where the concave portion and the concave partition wall are engaged with each other. The bottom wall fits close to the base surface.
二つの本体の輪郭形状すなわち凹部と凹部隔壁の断面形状は同一でよい。この場合、本体は単一の鋳型を用いて形成でき、凹部と凹部隔壁とを相互噛合させるため互いに単純に反転させるだけでよい。The contour shapes of the two main bodies, that is, the cross-sectional shapes of the recess and the recess partition wall may be the same. In this case, the main body can be formed by using a single mold, and it is only necessary to invert each other in order to interlock the recess and the recess partition wall.
凹部は、表面エレメント（平面的な表面エレメントが好ましいが、必ずしもこれに限定されない）が適当な正多角形又は単純多角形の外形を規定するものであれば、いかなる形状であってもよい。例えば、凹部隔壁が対応形状であれば、凹部は平面形状において三角形、四角形、五角形でもよい。しかしながら、好ましい実施例では、凹部は細長い溝の形をしていて、凹部隔壁が細長いリブの形をしている。凹部の側壁及び／又は底面壁を画成する基礎面は、特定角度で入射する入射光線を低減或いは除去するような形状にしてある。このことは、例えば凹部の側壁及び／又は底面壁の形状によって達成される。この形状は、例えば二つの本体を噛合させたときに壁の間に形成された空隙が断面内の一点（細長い溝の場合は、三次元の線となる）に向かって傾斜するものであり、そのことで側壁により画成された界面において反射されない特定角度の入射光線が透過して不要方向の光線を形成することが抑制されかつ防止される。The concave portion may have any shape as long as the surface element (preferably, but not necessarily limited to a planar surface element) defines an appropriate regular polygonal or simple polygonal outline. For example, if the recessed partition wall has a corresponding shape, the recessed portion may be a triangle, a quadrangle, or a pentagon in the planar shape. However, in the preferred embodiment, the recess is in the form of an elongated groove and the recess partition is in the form of an elongated rib. The base surface that defines the side wall and / or the bottom wall of the recess is shaped to reduce or eliminate incident light incident at a specific angle. This is achieved, for example, by the shape of the recess sidewall and / or bottom wall. In this shape, for example, when the two main bodies are engaged with each other, a gap formed between the walls is inclined toward one point in the cross section (in the case of an elongated groove, a three-dimensional line), As a result, it is possible to suppress and prevent incident light rays of a specific angle that are not reflected at the interface defined by the side walls from being transmitted to form light rays in unnecessary directions.
好ましくは、凹部の側壁及び／又は底面壁の少なくとも幾つかの少なくともある部分が、表面処理されかつ／又は被覆されるかしていて、これにより入射角度の制約範囲からの部品を通る光線透過を阻止することが好ましい。Preferably, at least some of at least some of the sidewalls and / or bottom walls of the recesses are surface treated and / or coated so that light transmission through the component from the range of incidence angle constraints is achieved. It is preferable to prevent.
本発明の実施例は、本体どうしを噛合させたときに、凹部の側壁及び／又は底面壁を画成する表面エレメントの少なくとも幾つかが互いに当接し合うように形成するのがよい。そうした場合、かく画成された界面の入射側の本体の屈折率以上で、かく画成された界面の出射側の本体の屈折率を越えない屈折率をもった透明もしくは半透明の介在材料をさらに設けるとよい。このことは、無論、二つの本体が互いに異なる屈折率をもつことを意味するが、両本体が同じ屈折率を有しかつ介在材料が本体と同じ屈折率を有する場合を排除するものではない。The embodiment of the present invention may be formed so that at least some of the surface elements that define the side wall and / or the bottom wall of the recess abut each other when the main bodies are engaged with each other. In such a case, a transparent or translucent intervening material having a refractive index which is equal to or higher than the refractive index of the main body on the incident side of the defined interface and does not exceed the refractive index of the main body on the output side of the defined interface. Further, it may be provided. This means, of course, that the two bodies have different refractive indices, but this does not exclude the case where both bodies have the same refractive index and the intervening material has the same refractive index as the body.
透明もしくは半透明の介在材料は、接着剤であるのが好都合である。こうした構成は、接地入射或いはそれに近い入射でもって界面に接する光、これらはここに規定した種の光学部品の傾斜界面で生ずるが、この光が反射されないよう保証するものである。The transparent or translucent intervening material is conveniently an adhesive. Such a configuration ensures that light that contacts the interface with ground incidence or near incidence, which occurs at the inclined interface of the optical component of the type defined here, is not reflected.
界面及び介在材料の指向角度と特に材料の屈折率とを選択することで、界面を介する屈折から界面上での反射への移行を招く部品の主面に対し、光入射角度の設計段階で行使される制御を可能にするものである。この設計選択は、設計者をして仰角の特定範囲内からの不要光の透過を阻止させ、一方で他の角度からの光の透過を許容させる。これは、典型的には、例えば太陽の平均的な位置を中心とする仰角の小さな範囲だけで動作する太陽光遮光機能として開発されよう。こうして、本発明の全ての実施例における重要なファクタである部品を介する視界は、太陽の仰角又はそれに近いものにおいて抑制され、一方でエレメントを介する通常の視野は他の全ての方向に可能とされる。このことは、勿論、室内照明や特に従来のブラインドのような代替遮光手段によってもたらされるであろう改善の妨げとならずに、達成できるものである。By selecting the directivity angle of the interface and intervening material and in particular the refractive index of the material, it is exercised at the design stage of the light incident angle on the main surface of the component that causes the transition from refraction through the interface to reflection on the interface Control to be performed. This design choice allows the designer to prevent transmission of unwanted light from within a specific range of elevation angles while allowing transmission of light from other angles. This would typically be developed as a sunlight shading function that operates only in a small range of elevation, for example centered on the average position of the sun. Thus, the field of view through the component, which is an important factor in all embodiments of the present invention, is suppressed at or near the sun's elevation angle, while the normal field of view through the element is allowed in all other directions. The This can, of course, be accomplished without hindering the improvements that would be provided by alternative light shielding means such as room lighting and especially conventional blinds.
かくして、本発明は、少なくとも一つが凹部隔壁が間に存する複数の凹部により途絶した主面を有する光学的透明本体で、特定の入射角度もしくは特定の入射角度範囲の光の透過を阻止する日除けもしくは目隠しとして形成されるタイプの光学部品を包含するものである。このことは、界面の方位角度と界面を画成する表面間の介在材料の屈折率との選択肢を組み合わせ、かくして界面を介する屈折から界面からの反射への移行を引き起こす入射角度を決定することにより達成される。Thus, the present invention is an optically transparent main body having at least one main surface interrupted by a plurality of concave portions with a concave partition wall therebetween, and a awning or blocking an optical transmission of a specific incident angle or a specific incident angle range. It includes an optical component of the type formed as a blindfold. This combines the options of the azimuth angle of the interface and the refractive index of the intervening material between the surfaces defining the interface, thus determining the angle of incidence that causes the transition from refraction through the interface to reflection from the interface. Achieved.
本発明の光学部品の色分散を制御するため、一定の制限角度範囲内の界面が備わっている。特に、反射を引き起こす界面を画成する本体のこれらの表面エレメントの傾斜角度は、本体の主面に対する法線に対して７度を越えない角度であることが好ましい。事実、そうした界面の角度が５度以下に制限されることがより好ましい。本発明の実施例はまた、表面エレメントが反射鏡としての部品の使用を可能にするような構成でもって提供することもできる。In order to control the chromatic dispersion of the optical component of the present invention, an interface within a certain limit angle range is provided. In particular, the inclination angle of these surface elements of the body defining the interface causing the reflection is preferably not more than 7 degrees relative to the normal to the main surface of the body. In fact, it is more preferred that the angle of such an interface be limited to 5 degrees or less. Embodiments of the invention can also be provided in a configuration such that the surface element allows the use of the part as a reflector.
上記の議論は、部品を組み上げている二つの本体を形成する光学エレメントの主表面が、開口の平面と平行であるとの仮定に基づくものである。開口全体に亙って広がってはいない部品を組み込むことにより、以下に述べるように、他の実施例が可能である。そうした構成の一つでは、上記定義済みの光学部品を含む光学組立体で、透明本体が自立できる程度に十分堅牢であるか又は透明支持体或いは半透明支持体に担持されるか又は透明支持体或いは半透明支持体である組立体が、本体及び／又は支持体が細長く互いにほぼ平行な列をなして保持されるよう形成されている。一実施例では、そうした列は、小割板が水平又は垂直に横たわるベネチア式ブラインドの列に類似の形状を有する。The above discussion is based on the assumption that the major surfaces of the optical elements forming the two bodies that assemble the parts are parallel to the plane of the aperture. Other embodiments are possible by incorporating parts that do not extend over the entire aperture, as described below. In one such configuration, an optical assembly that includes the above-defined optical components, is sufficiently robust that the transparent body is self-supporting, or is carried on or supported by a transparent or translucent support. Alternatively, an assembly that is a translucent support is formed such that the body and / or support is held in an elongated, generally parallel row. In one embodiment, such a row has a shape that is similar to a row of Venetian blinds with the slats lying horizontally or vertically.
透明本体内の凹部が細長い溝である場合、これらは小割板の長手に対し平行か又は垂直のどちらかに横たわるか、或いは長手に対して傾斜している。同様に、小割板自体が、（太陽の運行路に対しできる限り近付けて横たわるよう）水平に対して傾斜していて、小割板の長手に平行な軸に対して傾斜調整できるようになっている。そうした調整は手動で行うか、或いは入射光の主要部分の入射方向を表す光センサからの信号に応じて長手軸に関する小割板の傾斜を自動的に調整する手段を備えてもよい。If the recesses in the transparent body are elongated grooves, they lie either parallel or perpendicular to the length of the split plate or are inclined with respect to the length. Similarly, the split plate itself is tilted with respect to the horizontal (to lie as close as possible to the solar route) and can be tilt adjusted with respect to an axis parallel to the length of the split plate. ing. Such adjustment may be performed manually or may be provided with means for automatically adjusting the inclination of the split plate relative to the longitudinal axis in response to a signal from a photosensor indicating the direction of incidence of the main portion of incident light.
本発明はまた、建造物等の開口の外側に、一端部に平行な枢支軸の周りに列全体が回転できるよう枢着或いは枢着可能な実質的に平面的な列の形をなす細長い本体及び／又は支持体の列を包含するものである。上述したような構成、すなわち本体や支持体がベネチア式ブラインドの小割体の形をしている構成では、これらは自らの個々の長軸周りに個別に回動できても或いはできなくともよい。The present invention also provides an elongate shape in the form of a substantially planar row that can be pivotally or pivotally mounted on the outside of an opening in a building or the like so that the entire row can rotate about a pivot axis parallel to one end. Includes a row of bodies and / or supports. In the configuration as described above, i.e. the configuration in which the body or support is in the form of a Venetian blind subdivision, these may or may not be individually pivotable about their respective major axes. .
細長い本体及び／又は支持体の列は、一端周りに回動不能の状態で建造物等の開口の外部に装着或いは装着できるが、開口面に対して列面を傾斜させ、これにより開口を透過して下方へ向かう光を遮断する状態では、光学部品の反射界面は、開口を介して下方へ向かうこの光を偏向させるよう配向される。A row of elongated bodies and / or supports can be mounted or mounted outside the opening of a building or the like in a state in which it cannot rotate around one end, but the row surface is inclined with respect to the opening surface, thereby transmitting the opening. Thus, in the state of blocking the downward light, the reflective interface of the optical component is oriented to deflect this downward light through the aperture.
本発明はまた、少なくとも一つの光学部品から成る光学組立体を含むものであり、その光学部品は、それぞれ二つの主面を有する二つの光学的透明本体からなす、少なくとも一方の主面が間に凹部隔壁を挟む複数の凹部により途絶され、二つの本体は、それらの前記一方の主面を互いに接触させ、かつ凹部と凹部隔壁とを互いに噛合させて複数の閉じた空隙を形成するよう、建造物等の窓又はその他の開口の外側にパネル支持手段を有するパネルの形状をなし、パネル面を垂直に対して傾斜させて配置されており、これにより開口を通過して下方に向かう光を開口から偏向させるようになっている。こうしたパネルは、その傾斜が調整できるよう装着される。The invention also includes an optical assembly comprising at least one optical component, the optical component comprising two optically transparent bodies each having two main surfaces, with at least one main surface in between. The two main bodies are constructed so as to form a plurality of closed voids by bringing their one main surfaces into contact with each other and engaging the recesses and the concave partition walls with each other. It has the shape of a panel having panel support means outside a window or other opening of an object, etc., and is arranged with the panel surface inclined with respect to the vertical, thereby opening light passing downward through the opening To be deflected from. Such a panel is mounted so that its inclination can be adjusted.
本発明はまた、ここで定義した少なくとも一つの光学部品を備える光学組立体を包含するものであり、それは建造物内部の別の光偏向部品と一緒に建造物の窓や同様の開口に嵌めるか覆うかされるガラスパネルの形状をなし、前記光学部品により偏向させられた光の光路内に配置されて入射光を偏向させるよう働く。The present invention also encompasses an optical assembly comprising at least one optical component as defined herein, which fits into a building window or similar opening with another light deflection component inside the building. It forms the shape of a glass panel to be covered and is arranged in the optical path of the light deflected by the optical component so as to deflect the incident light.
前記の光偏向部品は、湾曲反射体或いは平板反射体でよい。前者の場合、湾曲形状は筒状或いは球状でもよい。The light deflecting component may be a curved reflector or a flat reflector. In the former case, the curved shape may be cylindrical or spherical.
本発明の昼光照明システムでは、追加の人工光光源ならびに光源を建造物の開口の外部に配置して光を開口に向けて導くよう配向する手段を設けてもよい。この種の組立体では、人工光光源から投射された光が光学部品によって所定方向或いは所定範囲の方向に偏向されるように設計される。本発明はまた、それぞれ二つの主面を有する二つの光学的に透明な本体を含むタイプの光学部品を包含するものであり、一方の主面が凹部隔壁により分離された複数の凹部により途絶されていて、二つの本体の互いに噛合する凹部と凹部隔壁とが、間に空隙をもって互いに対面する関係に配置されていて、凹部と凹部隔壁が組み上がった部品内に少なくとも特定範囲の入射角度の入射光について実質的に反射屈折反射体を画成するような形状とされている。In the daylight illumination system of the present invention, an additional artificial light source and means for arranging the light source outside the opening of the building to direct the light toward the opening may be provided. This type of assembly is designed so that light projected from an artificial light source is deflected in a predetermined direction or a predetermined range by an optical component. The present invention also includes an optical component of a type including two optically transparent bodies each having two main surfaces, one main surface being interrupted by a plurality of recesses separated by a recess partition wall. The concave portions and the concave partition walls of the two main bodies that are engaged with each other are arranged in a relationship facing each other with a gap between them, and the incident of the incident angle of at least a specific range is made in the assembled part of the concave portions and the concave partition walls. The light is shaped so as to substantially define a catadioptric reflector.
一実施例では、各本体の前記一つの主面が傾斜した平面により画成された細長い溝によって途絶されている。そうした実施例では、溝を画成する二つの傾斜平面は互いにほぼ９０度傾斜することが好ましい。In one embodiment, the one main surface of each body is interrupted by an elongated groove defined by an inclined plane. In such an embodiment, the two inclined planes defining the groove are preferably inclined approximately 90 degrees from each other.
上述の反射屈折反射体を有する一組の光学部品を具備する光学組立体は、長手に対して平行な軸に対する傾斜が調整可能な細長いストリップもしくは小割板としての部品をもって構成するとよい。An optical assembly including a set of optical components having the above-described catadioptric reflector may be configured with a component as an elongated strip or a small plate whose inclination with respect to an axis parallel to the longitudinal axis is adjustable.
本発明に従って形成される光学部品により実現できる他の機能は、一定範囲の方向に及ぶ入射光の透過方向を制限する機能にある。このことは、例えば光学部品が光源を覆うスクリーンであったり、或いは例えば特定方向の不要光の透過を阻止する計器パネル等である場合に、意義深いものとなる。通常、計器パネルを覆うスクリーンは、法線両側の狭い角度帯への光の透過を制限し、これにより計器の真正面に居るユーザだけが計器を読み、透過角度の範囲外にいる計器側方の傍観者は光を受光せず、従って何らの像も見ることができないようにできる。透過光に対する制約はまた、当然のことながら反射光にも適用され、これにより本発明の実施例は不要反射（特に夜間の）を低減し、或いは映り込みを低減したりディスプレイのコントラストを改善するのに用いられる。このことは、自動車や航空機の計器パネルといった計器パネルを、光源に近い箇所からの反射に妨げられずにユーザが視認したいと思う箇所での広範な応用に価値あるものとなる。Another function that can be realized by the optical component formed in accordance with the present invention is the function of limiting the transmission direction of incident light in a certain range of directions. This is significant when, for example, the optical component is a screen that covers the light source, or an instrument panel that prevents transmission of unnecessary light in a specific direction, for example. Usually, the screen covering the instrument panel limits the transmission of light to a narrow angle band on both sides of the normal, so that only the user directly in front of the instrument can read the instrument and the side of the instrument that is outside the transmission angle range. The bystander does not receive light and therefore can not see any image. Restrictions on transmitted light also apply naturally to reflected light, so that embodiments of the present invention reduce unwanted reflections (especially at night) or reduce glare or improve display contrast. Used for This is valuable for a wide range of applications where a user wants to view an instrument panel such as an instrument panel of an automobile or an aircraft without being disturbed by reflection from a location close to the light source.
従って、本発明の他の側面によれば、それぞれ二つの対向主面を有する二つ以上の光学的透明本体から成るような光学部品であって、一方の主面が複数の凹部隔壁を挟んで基礎面により画成された凹部により途絶されていて、二つの本体は、一方の本体の凹部隔壁が他方の本体の凹部に相互噛合するよう前記一方の主面が面と面を突き合わせて当接する対向関係でもって係合していて、凹部の形状が、二つの本体が完全に係合し合い、それによって非透明材を含む空隙で非透明材料を含む空隙が両者間に形成されるときに、その少なくとも一つの基礎面が他方の本体の凹部隔壁の対応する基礎面に当接しないようになっている光学部品が提供される。Therefore, according to another aspect of the present invention, an optical component comprising two or more optically transparent bodies each having two opposing main surfaces, one main surface sandwiching a plurality of recessed partition walls. The two main bodies are abutted by abutting the surfaces with each other so that the concave partition walls of one main body are in mesh with the concave portions of the other main body. When engaged in an opposing relationship, the shape of the recess is such that the two bodies are fully engaged so that a void containing a non-transparent material and a void containing a non-transparent material are formed between them. An optical component is provided in which at least one base surface does not come into contact with a corresponding base surface of the recessed partition wall of the other body.
空隙を画成する前記一方の基礎面は、様々な形状と構成が可能である。第１の実施例では、前記第１の基礎面は少なくともそれらの領域の主要部分に亙って平坦であり、光学的透明本体の前記主面に対してほぼ斜交して存在する。そうした実施例では、部品に垂直な入射光はほぼ偏向させらることなく部品を透過するが、これは垂直から所定の閾値角度までの角度範囲の入射光が凹部の間隔とそれらの深さとの間の比率により決定されるからである。より大きな入射角の入射光は、本体材料と凹部内の非透明材料との間の界面において吸収される。The one base surface that defines the gap can have various shapes and configurations. In the first embodiment, the first base surface is flat over at least the main part of those regions and exists substantially obliquely to the main surface of the optically transparent body. In such an embodiment, incident light normal to the component is transmitted through the component with almost no deflection, which means that incident light in the angular range from vertical to a predetermined threshold angle is the distance between the recesses and their depth. It is because it is determined by the ratio between. Incident light with a larger incident angle is absorbed at the interface between the body material and the non-transparent material in the recess.
空隙を形成する前記一つの基礎面が法線に対して所定の角度をなし、部品を透過する入射各度の範囲が全体として法線に対して傾斜している場合に、透過の優先方向を設けることができる。これは、例えば観察者の一方の側へ或る距離をもって配置された計器へのカバーパネルとして使用するのに適する。In the case where the one base plane forming the air gap forms a predetermined angle with respect to the normal line and the range of each incident angle transmitted through the component is inclined with respect to the normal line as a whole, the transmission priority direction is set. Can be provided. This is suitable, for example, for use as a cover panel to an instrument placed at a distance on one side of the observer.
空隙内の非透明材料の性質は、所望の効果を得るよう選択される。本体よりも低い屈折率を有する材料を選択することにより、かつまた非透明材料として半透明か少なくとも全体が不透明ではないものを用いることにより、前記入射角度範囲内にある入射光が透過する間に他の入射角度の光の幾らかが吸収されるだけでなく、特定角度の入射光の少なくとも幾らかが反射されるようにできる。そうした実施例は、ディスプレイとしてだけでなく室内照明として、或いは或る入射角度での映り込みが問題で、これらの角度の入射光を吸収することでこの問題を克服できる場合の昼光照明目的にも使用できるものである。The nature of the non-transparent material in the void is selected to obtain the desired effect. By selecting a material having a lower refractive index than that of the main body, and also by using a non-transparent material that is translucent or at least not entirely opaque, while incident light within the incident angle range is transmitted. Not only can some of the incident light at other angles be absorbed, but at least some of the incident light at a particular angle can be reflected. Such an embodiment is suitable for daylighting purposes, not only as a display but also as room lighting or when reflections at certain angles of incidence are a problem and absorbing these angles of light can overcome this problem. Can also be used.
本発明のそうした実施例の具体的な構成は、多くの方法によって達成することができる。例えば、二つの本体を合体させる前に片方又は両方の主面に非透明接着剤を被覆することができる。二つの本体に対し十分大きな圧力をかけることにより、互いに直接接触している凹部と凹部隔壁の基礎面間の接着剤が効果的に圧搾されて、これらの面が接着剤の薄膜分も離間しないようになる。接触する基礎面間から搾り出された接着剤は、前記一方の（非接触の）基礎面間の空隙を満たし、最終製品内に入射光を吸収する基礎不透明エレメント列を形成する。The specific configuration of such embodiments of the present invention can be accomplished in a number of ways. For example, one or both major surfaces can be coated with a non-transparent adhesive before combining the two bodies. By applying a sufficiently large pressure to the two bodies, the adhesive between the recesses in direct contact with each other and the base surface of the recess partition is effectively squeezed, and these surfaces do not separate the thin film portion of the adhesive. It becomes like this. The adhesive squeezed between the contacting base surfaces fills the gap between the one (non-contacting) base surfaces and forms a base opaque element array that absorbs incident light in the final product.
本発明の様々な実施例について、添付図面を参照し、例示によりさらに詳しく記述する。Various embodiments of the present invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings.
（発明の実施の形態）
図面、特に図１ないし図３を参照するに、本実施例中では互いに同一構成をなす二つの本体１２、１３からなる光学部品が全体として符号１１で図示してある。本体１２は、図１ではその一部をもって拡大した断面図に示されるが、平坦で途絶のない第１の主面１４と、複数の凹部１６により途絶された破線１５により表される第２の主面とを有する平坦パネルと考えられる。(Embodiment of the Invention)
Referring to the drawings, in particular FIGS. 1 to 3, in the present embodiment, an optical component consisting of two main bodies 12 and 13 having the same configuration as each other is indicated by reference numeral 11 as a whole. The main body 12 is shown in an enlarged cross-sectional view with a part thereof in FIG. 1, but the second main body 12 is represented by a flat, uninterrupted first main surface 14 and a broken line 15 interrupted by a plurality of recesses 16. And a flat panel having a main surface.
図面の理解を助けるため、特に材料の肉厚と凹部１６の深さに関しては、相対的サイズが縮尺どおりでなく、実際には図示の部分とは相当異なるであろうことは理解されよう。さらに、材料の全幅すなわち第１及び第２の主面１４、１５の間隔が、たった数ミリメートル程度のオーダーであり、好ましくは１ｍｍに若干満たないものであり、そのピッチ（図２ではＰｐで表される）は、人の目の瞳孔の直径の最大寸法のオーダー（約１ｍｍ）であって、それよりも相当小さくてもよい、すなわち回折効果が支配し始める大きさ（数▲ｍ）にまで落としてもよい。To assist in understanding the drawing, it will be appreciated that the relative sizes are not to scale and in particular will differ considerably from the illustrated part, particularly with respect to the thickness of the material and the depth of the recess 16. Further, the total width of the material, that is, the distance between the first and second main surfaces 14 and 15 is of the order of a few millimeters, preferably slightly less than 1 mm, and its pitch (indicated by Pp in FIG. 2). Is the order of the maximum size of the diameter of the pupil of the human eye (about 1 mm), and may be much smaller than that, ie, to a size (several ▲ m) at which the diffraction effect begins to dominate You can drop it.
さらに、本実施形態では、凹部１６は主面１５内を互いに平行に走る細長い溝の形をしているが、他の実施形態（図示せず）では他の形であってもよい。凹部１６を隔てているのは個々の凹部隔壁１７であり、これが本実施形態では、細長いリブにより効果的に構成されている。各凹部１６は、図１に示したように、二つの平行な側壁１８、１９により画成されていて、各凹部の底面は二つの傾斜底面壁２０、２１により画成されており、前者の傾斜底面壁２０が主面１４に対して浅い角度でもって傾斜し、凹部１６の底面の主要部分を占めており、壁２１の方はより急な傾斜（約４５度）であり、以下により詳しく述べる目的用に配設されている。Further, in the present embodiment, the recess 16 is in the form of an elongated groove that runs parallel to each other in the main surface 15, but may be in other shapes in other embodiments (not shown). What separates the recesses 16 are individual recess partition walls 17, which are effectively constituted by elongated ribs in this embodiment. As shown in FIG. 1, each recess 16 is defined by two parallel side walls 18 and 19, and the bottom surface of each recess is defined by two inclined bottom walls 20 and 21. The inclined bottom wall 20 is inclined at a shallow angle with respect to the main surface 14 and occupies the main part of the bottom surface of the recess 16, and the wall 21 has a steeper inclination (about 45 degrees), which will be described in more detail below. It is arranged for the purpose described.
各凹部１６への入り口は、二つの傾斜進入壁２２、２３により画成されており、両壁の傾斜は同じ大きさで、底面壁２０、２１の方向とは反対方向を向いている。実際、凹部１６に対して末広がりの入り口を画成するものとして記載できる壁２２、２３はまた、端部すなわち隣接する凹部１６間の凹部隔壁１７の先端部を画成している。各凹部１６の主面１５に平行な幅は、凹部隔壁１７を画成しているリブの幅に対応する値よりも若干大きな値としてある。かくして、図２からも判るように、図１に図示した形を有する二つの透明な本体が、主面１５を突き合わせて互いに対向する関係で配置されたときに、それらの個々の凹部隔壁１７が対応する凹部１６内に進入して図２に図示し図３に拡大図示した複合本体１１を形成する。これらの二つの図では、図１に示した基礎面と、透明本体１２及び透明本体１３に付属する基礎面は、該当する下付き文字１２、１３を用いて図１で使用したものと同一参照符号をもって特定してある。The entrance to each recess 16 is defined by two inclined approach walls 22, 23, the inclinations of both walls being the same size and facing the direction opposite to the direction of the bottom walls 20, 21. Indeed, the walls 22, 23, which can be described as defining a divergent entrance to the recess 16, also define the end, ie the tip of the recess partition 17 between adjacent recesses 16. The width of each recess 16 parallel to the main surface 15 is slightly larger than the value corresponding to the width of the rib defining the recess partition wall 17. Thus, as can be seen from FIG. 2, when the two transparent bodies having the shape shown in FIG. The composite body 11 shown in FIG. 2 and enlarged in FIG. 3 is formed by entering the corresponding recess 16. In these two figures, the basic surface shown in FIG. 1 and the basic surface attached to the transparent body 12 and the transparent body 13 are the same as those used in FIG. 1 using the corresponding subscripts 12 and 13. It is specified by a sign.
かくして、本体１３の凹部隔壁１７が本体１２の凹部１６内に進入し、それに応じて本体１２の凹部隔壁１７が本体１３の凹部１６内に進入すると、凹部１６の幅に比べ凹部隔壁１７がより幅狭であるため、隣接する一対の側壁１８、１９間に空隙２４が残る。これらの空隙２４は二つの別々の組、すなわち本体１２の側壁１８１２と本体１３の側壁１９１３との間、ならびに本体１２の側壁１９１２と本体１３の側壁１８１３との間である。これらの空隙は、相互噛合する凹部と凹部隔壁とにより画成された空隙の列に沿って交互に生ずる。Thus, when the concave partition wall 17 of the main body 13 enters the concave portion 16 of the main body 12 and the concave partition wall 17 of the main body 12 enters the concave portion 16 of the main body 13 accordingly, the concave partition wall 17 is more than the width of the concave portion 16. Since it is narrow, a gap 24 remains between a pair of adjacent side walls 18 and 19. These voids 24 are in two separate sets: between the side wall 1812 of the body 12 and the side wall 1913 of the body 13 and between the side wall 1912 of the body 12 and the side wall 1813 of the body 13. These voids are alternately generated along a row of voids defined by the mutually meshing concave portions and the concave partition walls.
各凹部隔壁１７の先端部を画成する傾斜面２２、２３は、凹部１６の対応する傾斜底面壁面２０、２１に適合し嵌合する。傾斜先端面２２、２３間の交差線は、図１に符号２５で示されるが、かくして傾斜底面壁２０、３１間の交差線２６に整合する。このことが、二つの本体を空隙２４が全てほぼ同じ幅をもって所定の整合位置に確実に配置されることを助けるものである。The inclined surfaces 22 and 23 that define the distal end portion of each recessed partition wall 17 are fitted and fitted to the corresponding inclined bottom wall surfaces 20 and 21 of the recessed portion 16. The crossing line between the inclined tip surfaces 22 and 23 is indicated by reference numeral 25 in FIG. 1 and thus matches the crossing line 26 between the inclined bottom walls 20 and 31. This helps to ensure that the two bodies are positioned in a predetermined alignment position with all the gaps 24 having approximately the same width.
図２からも判るように、光学部品１１の主面１４１２への入射光線Ｉ１、Ｉ２は主面にて屈折するが、入射光線Ｉ１は傾斜面２０１２、２２１３により画成された界面を横切り偏向せずに通過し、空隙２４を備える側壁面１８１３により画成された界面にて反射される。この光は、本体１３の主面１４１３まで延び、この主面において矢印で表した出口方向へと再び屈折される。光線Ｉ１と同方向ではあるが空隙ピッチＰＦ分だけ偏奇して到来した光線Ｉ２は、主面１４１２にて同角度だけ屈折され、本体１２を通過した後に空隙２４と側壁面１８１２との間の界面に到達する。この地点において、光線Ｉ１と同角度でもって反射され、再び主面１４１３において屈折し、同じ方向に出射する。本実施形態は、平行反射板列を凹部輪郭のピッチＰＦの半分でもって配設できる手段をもたらし、それにより事実上凹部の一面しか反射界面を形成していない構造で達成していたこれまでのものよりも、よりきめ細かな反射ピッチ間隔をもたせることができる。As can be seen from FIG. 2, the incident light beams I1 and I2 to the main surface 1412 of the optical component 11 are refracted by the main surface, but the incident light beam I1 is deflected across the interface defined by the inclined surfaces 2012 and 2213. Without being reflected, and reflected at the interface defined by the side wall surface 1813 having the gap 24. This light extends to the main surface 1413 of the main body 13 and is refracted again in the exit direction indicated by an arrow on the main surface. The light beam I2 that is in the same direction as the light beam I1 but is deflected by the gap pitch PF is refracted by the same angle at the main surface 1412, and after passing through the main body 12, the interface between the gap 24 and the side wall surface 1812. To reach. At this point, the light is reflected at the same angle as the light beam I1, is refracted again at the main surface 1413, and is emitted in the same direction. This embodiment provides a means by which parallel reflector rows can be arranged with half of the pitch PF of the recess contour, thereby achieving a structure in which only one surface of the recess is formed with a reflective interface in the past. It is possible to provide a finer reflection pitch interval than that of the object.
図４、５、６は、同一もしくは同様の部分を示すのに同一符号を用いた同様の実施例を示すものである。ただし、この実施例では、凹部１６の側壁１８、１９は若干外側に開いている。このことで、本体１２の輪郭は鋳造によって製作でき、側壁１８、１９の傾斜が、鋳造品からの鋳型の抜きを容易にするいわゆる「抜き勾配角」を効果的に形成する。当然のことながら、これによって空隙２４は互いに平行ではなくなるため、二つの異なる平行光Ｉ１、Ｉ２は、図５に示すように二つの出射光Ｉ３、Ｉ４となり、これらは図２において対応する光のように互いに平行とはならない。ただし、この傾斜が、光学部品の性能を甚だしく損なうことはなく、反射光が若干広い領域に拡張するのを招くに過ぎない。重要である部品透視特性、すなわち主面１４への法線を中心とする一定の角度範囲から殆どずれを生ずることなく観測者が受光できるようにする特性は、図１ないし図３の実施例におけるよりも本実施例における方が空隙が僅かだけ大きな視野を占めたままで保存される。4, 5 and 6 show similar embodiments using the same reference numerals to indicate the same or similar parts. However, in this embodiment, the side walls 18 and 19 of the recess 16 are slightly opened outward. In this way, the contour of the body 12 can be produced by casting, and the inclination of the side walls 18, 19 effectively forms a so-called “draft angle” that facilitates the removal of the mold from the casting. As a matter of course, since the gap 24 is not parallel to each other, two different parallel lights I1 and I2 become two outgoing lights I3 and I4 as shown in FIG. 5, which correspond to the corresponding lights in FIG. So that they are not parallel to each other. However, this inclination does not significantly impair the performance of the optical component, and it only invites the reflected light to be expanded to a slightly wide area. The component perspective characteristics that are important, that is, the characteristics that enable the observer to receive light with almost no deviation from a certain angle range centered on the normal to the main surface 14 are the same as those in the embodiment of FIGS. In this embodiment, the gap is preserved while occupying a slightly larger field of view.
さて、図７を参照するに、この図は二つの光学的透明本体３１、３２からなる代替実施例を示すものであり、各本体は個々に主面３３、３４と複数の概略Ｖ字形の溝３５、３６により途絶された反対側の主面を備えるものであり、Ｖ字形の溝は、図７ａ、７ｂに図示したように、本体３１の場合は個々の側壁３７、３９、４１により、また本体３２の場合は個々の側壁３８、４０、４２によりそれぞれ画成されている。隣接する凹部３５、３６間には、それぞれ凹部隔壁４３、４４が存在する。傾斜側壁３７、３９は点４５で交わり、一方傾斜側壁３８、４０は点４６で交わる。側壁３９、４１は互いに僅かな角度だけ傾斜していて、傾斜側壁４１は点４７において傾斜側壁３７に交わり、またこれに対応して、側壁３８と４２は点４８において交わっている。図示のごとく、二つの本体３１、３２が、凹部と凹部隔壁を相互噛合させて突き合わせて対向配置したときに、本体３１の側壁３７が本体３２の側壁３８に当接し、凹部隔壁４３の先端４５が凹部３６内に進入し、点４８により画成された凹部の底面に達する。二つの本体３１、３２により画成された部品３０内の空隙は参照符号４９により示され、これらは不等辺四辺形形状をなしていて各端部において先細となっている。この先細形状は、所望箇所以外の切り子面に入射する光線ＩＡで示されるような特定角度を有する入射光の光量が最小化されことを保証するものである。光線ＩＡは、かくしてこのような動作を行う光線の限界を表すものである。入射角度のより小さな光線は、側壁４１により画成された界面において反射されるため、所期の動作を望むことはできない。空隙を先細としたことで、そうした光線の量が抑制され、それにより光学部品を通って望まぬ方向に光線を形成することはなくなる。図８は、同じ効果が得られる空隙の異なる形状を示すものである。Referring now to FIG. 7, this figure shows an alternative embodiment comprising two optically transparent bodies 31, 32, each body individually having a major surface 33, 34 and a plurality of generally V-shaped grooves. With the opposite main surface interrupted by 35, 36, the V-shaped groove being in the case of the body 31 by means of individual side walls 37, 39, 41, as shown in FIGS. In the case of the main body 32, each side wall 38, 40, 42 is defined. Between the adjacent recesses 35 and 36, there are recess partition walls 43 and 44, respectively. The inclined side walls 37, 39 intersect at a point 45, while the inclined side walls 38, 40 intersect at a point 46. The side walls 39 and 41 are inclined at a slight angle with each other, the inclined side wall 41 intersects the inclined side wall 37 at a point 47, and correspondingly, the side walls 38 and 42 intersect at a point 48. As shown in the figure, when the two main bodies 31 and 32 are disposed so as to face each other by engaging the concave portion and the concave partition wall, the side wall 37 of the main body 31 comes into contact with the side wall 38 of the main body 32 and the tip 45 of the concave partition wall 43. Enters the recess 36 and reaches the bottom of the recess defined by the point 48. The air gap in the part 30 defined by the two bodies 31, 32 is indicated by reference numeral 49, which forms an unequal quadrilateral shape and tapers at each end. This taper shape ensures that the amount of incident light having a specific angle as indicated by the light beam IA incident on the facet other than the desired location is minimized. The light ray IA thus represents the limit of the light ray performing such an operation. Light rays with a smaller incident angle are reflected at the interface defined by the side wall 41 and therefore cannot be expected. By tapering the air gap, the amount of such light is suppressed, thereby avoiding the formation of light in an undesired direction through the optical component. FIG. 8 shows different shapes of voids that can achieve the same effect.
上記の全ての実施形態では、光学部品を直進してほぼ歪みのない形で部品の向こう側の対象景観を観察者にもたらす入射光部分が存在するものである。しかしながら、ある環境にあっては部品をそのまま透過した光線が、相当の角度でもって反射された光線とほぼ同じ方向から観察者の目に入ることも起こり得る。このことは、変則な或いは異常な像を引き起こすものであり、特に異常光がほぼ水平視界から部品を通過して導かれる光として光学部品で反射されて同じ方向に入る太陽の像である場合に目障りとなる。このことは、特に部品が建造物の昼光照明に用いた場合に、直接光学部品を見ていない場合でさえも観察者を妨げる不要な映り込みをもたらしかねない。このことは、部品の基礎面の少なくともある部分を少なくとも一部領域に亙って非透明とし、これにより一定角度範囲に亙って反射光の伝送を阻止するよう保証することにより、克服され或いは少なくとも緩和されよう。In all of the above embodiments, there is an incident light portion that travels straight through the optical component and provides the viewer with a target landscape beyond the component in a substantially undistorted form. However, under certain circumstances, it is possible that the light beam that has passed through the component as it is enters the viewer's eyes from almost the same direction as the light beam reflected at a considerable angle. This causes an irregular or abnormal image, especially when the extraordinary light is an image of the sun that is reflected by the optical component as light guided through the component from a nearly horizontal field of view and enters the same direction. It becomes an eye-ache. This can lead to unwanted reflections that interfere with the viewer even when the part is not directly looking at the optical part, especially when the part is used for daylighting of a building. This can be overcome by ensuring that at least some portion of the base surface of the component is non-transparent over at least some areas, thereby preventing transmission of reflected light over a range of angles, or At least be relaxed.
基礎面は、多くの方法でもって非透明とすることができる。一つの実施例として、例えば、基礎面はこの目的のための表面処理を施される。基礎面の表面処理は、これが入射光に対して乱反射面として機能するようにすればよく、このことは例えば表面加工により半透明にする、つまり例えば表面を粗くするか、さもなくば表面の平坦度を落とすかして達成される。或いはまた、表面処理を表面全体を不透明にすることでも達成され、これまた同様に、被覆施工を含めた幾つかの異なる方法により達成される。表面処理が被処理平面の全体もしくは一部限定領域に影響を及ぼすものであって、基礎面自体は光学部品の全表面のうちの一部に過ぎないことは理解されて然るべきである。表面被覆を用いる場合、基礎面の領域上で可変密度をもたせてもよく、かくして透明な状態からの乖離度を変えることができる。さもなくば、被覆密度を、一つの基礎面から別の基礎面へと変化させ、これにより領域上での光学部品の光学特性を変化させる。The foundation surface can be made non-transparent in many ways. In one embodiment, for example, the base surface is subjected to a surface treatment for this purpose. The surface treatment of the base surface may be such that it functions as a diffusely reflecting surface for incident light, which can be made semi-transparent, for example by surface treatment, i.e. roughening the surface or otherwise flattening the surface. Achieved at a reduced rate. Alternatively, the surface treatment can be accomplished by making the entire surface opaque, and this can also be accomplished by several different methods including coating. It should be understood that the surface treatment affects all or part of the limited area of the treated surface and that the base surface itself is only part of the entire surface of the optical component. When the surface coating is used, a variable density may be provided on the base surface region, and thus the degree of deviation from the transparent state can be changed. Otherwise, the coating density is changed from one base surface to another, thereby changing the optical properties of the optical component over the region.
同様に、基礎面の特定領域の表面処理は、閃光現象を低減する目的で実施することもできる。こうした現象は、エッジ部分で二つの面が交わる光学部品の領域に生ずるか或いは「接種」されることが知られている。閃光を防止するため、こうした面の端部領域は物理的或いは化学的に加工を施し、例えば表面粗さを粗仕上げするかして表面の光学的平坦度を劣化させ、エッジの尖鋭度を同様に物理的或いは化学的に低減して二つの面の交線を凸凹にするとよい。Similarly, the surface treatment of a specific area of the base surface can be performed for the purpose of reducing the flash phenomenon. Such a phenomenon is known to occur or “inoculate” in the region of the optical component where the two surfaces meet at the edge. To prevent flashing, the edge regions of these surfaces are physically or chemically processed, for example by roughing the surface roughness to degrade the optical flatness of the surface and the sharpness of the edges as well. It is preferable that the line of intersection of the two surfaces is made uneven by reducing it physically or chemically.
図９に戻ると、窓開口などの開口５１を有する建造物の壁５０（他には図示していない）が図示してあるが、この開口は参照符号５２をもって示した図１ないし図８のいずれにも記述されている光学部品を備えたパネルが配設されていて、十分な肉厚でかつ自耐するに足る十分な堅牢性を備えた材料でできた透明本体から形成されるか、或いはガラスや透明風防用アクリル樹脂のような支持用透明板上の平面的な主面の一つによって支持されるか、或いは二重窓ガラス構造のそうした窓ガラス間に挟まれた薄膜として形成される。光学部品５２は、開口５１とは同一平面にないが、開口に対して所定の角度をなしていて、その下側端部５３が、開口５１の下側端５４の外方でかつ上方にある。光学部品５２の下側端部５３と開口５１の下側端部５４との間の空間は、平面ガラスパネル５５で埋まっている。図１０に示す三角形の側面５６は、ガラス又は他の透明材料によって形成されるか、或いは非透明材料によって形成されている。この構成では、破線ＩＤ'で示す光線ＩＤにより表される光が、開口５１をそこに入射せずに通過し、ビームＩＲ'に示すように、反射によって偏向され、図９に示す如く（壁５０の右側の）建造物の室内に入射する。こうした構造は、明らかに、建造物の基本設計には組み込まれて然るべき筈のものである。しかしながら、同様の効果は、図１１に示したように、パネル５７を開口５１の手前に吊持することによっても達成でき、この場合、開口５１は通常の窓ガラスか他の透明ガラス５８をガラス張りすることを想定している。この場合、パネル５７は、ここでも上記のいずれの光学部品でもよく、その機能は同じであり、すなわち大角度でもって到来しそのままであれば窓開口５１を通り過ぎて戻らない光を建造物内に偏向させる働きをする。しかしながら、この実施例では、パネル５７をその上端部５９において枢支したことで、パネルの傾きを制御することができ、これにより集光効果を、パネルを最大範囲まで傾斜させた状態の最大値から、パネルをほぼガラス板５８に平行に横たえた状態の最小値まで変化させることができる。Returning to FIG. 9, a building wall 50 (not shown otherwise) having an opening 51, such as a window opening, is shown, which opening is shown in FIGS. Panels with optical components described in any of the above are arranged and are formed from a transparent body made of a material with sufficient thickness and sufficient robustness to withstand, Alternatively, it is supported by one of the planar main surfaces on a supporting transparent plate such as glass or transparent windshield acrylic resin, or formed as a thin film sandwiched between such window panes in a double pane pane structure. The The optical component 52 is not in the same plane as the opening 51, but is at a predetermined angle with respect to the opening, and its lower end 53 is outside and above the lower end 54 of the opening 51. . A space between the lower end portion 53 of the optical component 52 and the lower end portion 54 of the opening 51 is filled with a flat glass panel 55. The triangular side surface 56 shown in FIG. 10 is formed of glass or other transparent material, or is formed of a non-transparent material. In this configuration, the light represented by the ray ID indicated by the broken line ID ′ passes through the opening 51 without entering there, and is deflected by reflection as indicated by the beam IR ′, as shown in FIG. Incident into the building room (on the right side of 50). Obviously, such a structure is something that should be incorporated into the basic design of a building. However, a similar effect can also be achieved by suspending the panel 57 in front of the opening 51, as shown in FIG. 11, and in this case, the opening 51 is made of a normal window glass or other transparent glass 58. Assumes that In this case, the panel 57 may be any of the above-described optical components, and the functions thereof are the same, that is, light that does not return through the window opening 51 if it arrives at a large angle and does not return into the building. It works to deflect. However, in this embodiment, the panel 57 is pivotally supported at the upper end portion 59 so that the inclination of the panel can be controlled, whereby the light collecting effect is maximized in a state where the panel is inclined to the maximum range. To the minimum value of the state in which the panel is laid substantially parallel to the glass plate 58.
図９、１０、１１の実施例は、建造物内部へ配光される最大量の光を集光するのに望ましい状態を目的としたものである。勿論、光が明る過ぎたり、特定の角度からの光が不要となる環境もある。図１２は、光学パネル６０でもってガラス張りされた壁５０内の窓開口５１を図示するものであり、パネル６０はここでも上記の光学部品のいずれでもよい。従って、特定の入射角度では、光（典型的には、図１２の光線Ｉにより表される光）は反射され、光学部品６０内を通る光がビームＩＲで示したように、上方へ向けて傾斜する。しかしながら、方向Ｉからの光の一部は反射されず、これの抑制を望む場合は、従来型のベネチア式ブラインド６１を用いることにより抑制を達成できる。The embodiments of FIGS. 9, 10 and 11 are intended for conditions desirable to collect the maximum amount of light distributed within the building. Of course, there are environments where light is too bright or light from a specific angle is not required. FIG. 12 illustrates a window opening 51 in a wall 50 that is glazed with an optical panel 60, which may be any of the optical components described above. Thus, at a particular angle of incidence, light (typically the light represented by ray I in FIG. 12) is reflected and the light passing through the optical component 60 is directed upward as indicated by the beam IR. Tilt. However, when a part of the light from the direction I is not reflected and it is desired to suppress this, the suppression can be achieved by using the conventional Venetian blind 61.
ベネチア式ブラインド６１を用いることの不利益は、不要光が建造物内部への進入を許されないことと、このことが室内の照明レベルを低減することにある。しかしながら、そのことは、傾斜が理由でその光が不要であったり、特別な位置に腰掛けるか立っているかして概ね窓の方向を向いて居る人物の目に直接に進入する不都合な角度でもって光が降り注がれるという理由によるものである。そうした光は、普通は、映り込みが問題となりそうな低い位置の太陽から直接到来する光であろう。しかしながら、建造物内部の全体的な照明は、ベネチア式ブラインド６１を使用することで太陽光の低減を保証できるほど大きなものではなく、従ってそうした環境下では図１３の実施例が有効である。この実施例では、壁５０の開口５１は図１１の実施例にあるような平面ガラスを張ったパネル５８を具備しているが、この場合は開口５１の内部に亙って、それぞれ先のどの実施例にも記載したような光学部品で出来た水平小割板６２の形をした光学部品組立体が配置してある。そうした構成では、通常はベネチア式ブラインドにより達成される個々の水平軸周りの小割板６２の傾斜を変えることにより、建造物内に透過する光の方向が何をも抑制することなく可変され、これにより映り込みの問題が光の抑制ではなく偏向により対処できるようになる。この実施例はまた、視界を曇らせるベネチア式ブラインドとは異なり、直視視界の達成を可能にするものである。このことは、図１３に入射光ＩＤをもって図示されており、そのことは図１２の実施例では、出射光ＩＲを生ずるが、ここでは水平レベルでの入射光ＩＬが直進透過し、観察者に対し建造物の外部が見えるようにしている。The disadvantage of using the Venetian blind 61 is that unwanted light is not allowed to enter the building and this reduces the lighting level in the room. However, it does not require that light because of its inclination, or it has an inconvenient angle to enter directly into the eyes of a person who is generally facing the window, either sitting or standing in a special position. This is because the light falls on it. Such light would normally be light coming directly from the lower sun where reflection is likely to be a problem. However, the overall illumination inside the building is not so great that the use of the Venetian blind 61 can guarantee a reduction in sunlight, so the embodiment of FIG. 13 is effective in such an environment. In this embodiment, the opening 51 of the wall 50 is provided with a panel 58 made of flat glass as in the embodiment of FIG. An optical component assembly in the form of a horizontal split plate 62 made of optical components as described in the embodiment is arranged. In such a configuration, the direction of the light transmitted through the building can be varied without any suppression by changing the inclination of the split plate 62 around the individual horizontal axis, usually achieved by a Venetian blind. This allows reflection problems to be addressed by deflection rather than light suppression. This embodiment also makes it possible to achieve a direct view, unlike venetian blinds that cloud the view. This is illustrated in FIG. 13 with the incident light ID, which in the embodiment of FIG. 12 produces the outgoing light IR, where the incident light IL at a horizontal level is transmitted straight through, to the observer. The outside of the building is visible.
入射光を変える能力と同様に一定量の光の抑制が要求され、かつ窓を介する視界の維持が要求される場合は、図４に図示した実施例を用いるとよい。これは、図１３に示した実施例のように、「ベネチア式ブラインド」用に壁５０の窓５８の内側に小割板６３の列を設けるものである。しかしながら、ここでは、小割板６３の光学部品は各小割板の平面への法線に対して狭い範囲の入射光をビームＩＢで表されるように後方反射し、直進ビームＩＬは変化させず、下方へ傾斜したビームＩＤを透過ビームＩＴとするよう形成してある。光学部品６３のより詳細な説明は、以下に図１７ないし図２０を参照して与えられる。If the suppression of a certain amount of light is required as well as the ability to change the incident light, and the maintenance of the field of view through the window is required, the embodiment shown in FIG. 4 may be used. This is to provide a row of small plates 63 inside the window 58 of the wall 50 for the “Venetian blind” as in the embodiment shown in FIG. However, here, the optical component of the small plate 63 reflects the incident light in a narrow range with respect to the normal to the plane of each small plate as shown by the beam IB, and the straight beam IL is changed. Instead, the beam ID inclined downward is formed as the transmitted beam IT. A more detailed description of the optical component 63 is given below with reference to FIGS.
図１５に戻るに、ある特定の条件下、特に空に太陽が明るく輝くときは、建造物の室内の窓に近い天井に到来する上方へ偏向された光が明るすぎることがある。図１５に図示した実施例では、この場合は平面鏡６０が、図１２の実施例におけるような光学部品６１を張った窓開口５１の上に位置していている。図１５の光線軌跡から分かるように、大角度で入来した光は室内に上向きに反射され、反射体６１への入射点において天井と概ね平行な方向へと偏向されて、室内へと向かう。他の実施例（図示せず）では、反射体の場所に透過形（屈折形）の偏向体が備わっていて、反射体６１は平面鏡である必要はなく、球状や筒状或いは他の湾曲形状であってもよい。Returning to FIG. 15, under certain conditions, especially when the sun shines brightly in the sky, the upwardly polarized light coming to the ceiling near the windows in the building interior may be too bright. In the embodiment shown in FIG. 15, in this case, the plane mirror 60 is located above the window opening 51 with the optical component 61 as in the embodiment of FIG. As can be seen from the ray trajectory of FIG. 15, the light that has entered at a large angle is reflected upward into the room, deflected in a direction substantially parallel to the ceiling at the point of incidence on the reflector 61, and travels into the room. In another embodiment (not shown), a transmissive (refractive) deflector is provided at the location of the reflector, and the reflector 61 does not have to be a plane mirror, but is spherical, cylindrical, or other curved shape. It may be.
図１６では、窓開口５１をガラス張りにする光学部品６０に、窓開口５１の外側で上側のブラケット６３に担持された人工光光源６２を備えたシステムを示している。光源６２からの光を光学部品６０上に合焦させることにより、光エネルギの全部を室内に配給する保証ができる。光部品の光分配特性のおかげで、たとえ光源６２が人工光源であったとしても、昼光に似せるやり方で必要とされる箇所に人工照明が適用できるようになる。光源が正規の色温度特性を有する場合は、室内に居る人は昼光を増強するのに人工光が用いられていることに気付かないであろう。この構成は、高輝度放電ランプやマイクロ波駆動硫黄ランプのような高出力光源により発生した熱が、空調のかかった建造物の室内に伝わらないといった利点を有する。このことは、相当の経済的な恩恵をもたらすが、それは空調領域外での光発生に含まれる熱の放散は不要コストを回避するからである。FIG. 16 shows a system in which an optical component 60 in which the window opening 51 is made of glass is provided with an artificial light source 62 carried on an upper bracket 63 outside the window opening 51. By focusing the light from the light source 62 onto the optical component 60, it is possible to guarantee that all of the light energy is distributed indoors. Thanks to the light distribution characteristics of the optical components, even if the light source 62 is an artificial light source, artificial lighting can be applied where needed in a way that resembles daylight. If the light source has regular color temperature characteristics, a person in the room will not be aware that artificial light is used to enhance daylight. This configuration has the advantage that heat generated by a high-power light source such as a high-intensity discharge lamp or a microwave-driven sulfur lamp is not transmitted to the air-conditioned building. This provides a considerable economic benefit, since the dissipation of heat involved in light generation outside the air-conditioned area avoids unnecessary costs.
図１７ないし図１９は、本発明の光学部品の代替実施例で、エレメントの平面の法線近くへ到来する光線の反射屈折型の反射を引き起こすよう特別に設計されたものである。適切な透明本体７０の輪郭が、図１７に図示してある。これは、先の図形の実施例と同じく、平坦で途絶のない平面形状の主面７１と、破線７２で示した反対側の主面とを備えた実質的な平面パネルを具備しており、反対側の主面は二つの平坦な傾斜面７４、７５によりそれぞれ画成された複数の平行溝７３によって途絶しており、これらの傾斜面はそれらの峰部７６における一点（断面内）と溝７３の底部すなわち谷部における対応点７７において交わっている。隣接する溝７３は、凹部隔壁を画成しているリブ７８により分離されている。FIGS. 17-19 are alternative embodiments of the optical component of the present invention that are specifically designed to cause catadioptric reflection of light rays that come near the plane normal of the element. The outline of a suitable transparent body 70 is illustrated in FIG. This comprises a substantially flat panel with a flat main surface 71 that is flat and uninterrupted, and a main surface on the opposite side indicated by a broken line 72, as in the previous graphic embodiment, The opposite main surface is interrupted by a plurality of parallel grooves 73 respectively defined by two flat inclined surfaces 74 and 75, and these inclined surfaces are separated from one point (in the cross section) at the peak portion 76 and the groove. Crossing occurs at a corresponding point 77 at the bottom of 73, that is, at the valley. Adjacent grooves 73 are separated by ribs 78 that define a recessed partition.
光学部品は、図１８に示すように、面７２どうしを対向関係に置いて凹部７３と凹部隔壁７８とを相互噛合させた状態で二つの本体７０を配置することにより形成されている。しかしながら、この実施例では、先の実施例のように当接面が近接嵌合して界面を形成することはないが、互いが間隔を置いて保持されており、これにより部品全体を通じて波状の空隙が存在する。両傾斜面７４、７５は、かくして主面７１から本体７０を介して到来する光の反射界面として機能し、これらの界面が互いにほぼ９０度傾斜しているため、入射面７１の面に対する法線に近い入射光は突き当たった第１の界面、例えば凹部７３の傾斜界面７４により画成された界面において９０度反射され、さらに界面７５に入射したときに再び９０度反射され、これにより入射光は１８０度反射され、光学部品８０から出戻る。この状態は、図１９に示したような、５度から７度の範囲に亙る事実上垂直な微小角度での入射光に相応しいものである。従って、この光学部品は、図１４に図示した列内で使用するのに理想的なものであり、その場合、小割板６３を適当に配向することで、太陽球からの光を後方反射して映り込みを回避することができる。As shown in FIG. 18, the optical component is formed by disposing two main bodies 70 in a state in which the concave portions 73 and the concave partition walls 78 are meshed with each other with the surfaces 72 facing each other. However, in this embodiment, the abutting surfaces do not closely fit to form an interface as in the previous embodiment, but they are held at a distance from each other, so that the entire part is corrugated. There are voids. Both the inclined surfaces 74 and 75 thus function as a reflection interface of light coming from the main surface 71 via the main body 70, and these interfaces are inclined by approximately 90 degrees from each other. Incident light close to 90 degrees is reflected by 90 degrees at the first interface that has been abutted, for example, the interface defined by the inclined interface 74 of the recess 73, and is then reflected again by 90 degrees when incident on the interface 75. Reflected 180 degrees and returned from the optical component 80. This state is suitable for incident light at a minute angle that is substantially perpendicular over a range of 5 to 7 degrees as shown in FIG. Accordingly, this optical component is ideal for use in the row shown in FIG. 14, in which case the small plate 63 is properly oriented to reflect light back from the sun sphere back. To avoid reflections.
図２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、図１７ないし図１９の実施例に、法線に対して次第に大きくなる角度、すなわち１５度、４５度、６０度、７５度で入射した光の挙動を図示するものである。エレメントを透過する光の殆どが偏向せずにいること、ただしどの場合も第１界面における反射により微量の損失があるが、第２の界面では発生しないことが分かる。図１７ないし図２０に関連して記述したような構成を有する小割板の列として形成されたブラインドは、個別或いは一括して包含できる様々な任意選択肢を有する。例えば、小割板の湾曲及び／又は小割板内のエレメント間構造変化により、小割板の反射モード操作と透過モード操作の間の段階的な移行が達成される。さらに、材料内の溝は縦横に走り、室内から外を見たときに水平或いは垂直のどちらかのブラックアウトバーを生み出す。好ましくは、通常の調整を行う小割板の主軸は、溝方向と平行に走っている。溝の方向と小割板の配向（すなわち、水平ブラインドか垂直ブラインドか）と調整軸の選択は、室内の太陽光遮光維持のためにブラインドを何回くらい調整する必要があるのか、そしてこれを自動的に行うのに必要な駆動手段の種別とに密接な関係をもち得る。FIGS. 20a, 20b, 20c, and 20d illustrate the behavior of light incident on the embodiments of FIGS. 17 to 19 at increasingly larger angles with respect to the normal, ie, 15, 45, 60, and 75 degrees. To do. It can be seen that most of the light transmitted through the element is not deflected, but in any case there is a slight loss due to reflection at the first interface, but not at the second interface. Blinds formed as a row of split plates having a configuration as described in connection with FIGS. 17-20 have a variety of optional options that can be included individually or collectively. For example, a gradual transition between reflective mode operation and transmissive mode operation of the small plate is achieved due to the curvature of the small plate and / or structural changes between the elements within the small plate. In addition, the grooves in the material run vertically and horizontally, producing either a horizontal or vertical blackout bar when looking out from inside the room. Preferably, the main shaft of the small plate for performing the normal adjustment runs parallel to the groove direction. The direction of the groove, the orientation of the split plate (ie horizontal or vertical blind) and the selection of the adjustment axis will determine how many times the blind needs to be adjusted to maintain sunlight shading in the room, and this It can have a close relationship with the type of drive means required to perform automatically.
材料の屈折率が、ブラックアウトバーの幅を決定し、かくしてブラインドの必要調整回数を決定付けることが理解されよう。大きな屈折率ほど大きなバーとなる。太陽光遮光の代わりに、ブラインドは方向性をもったプライバシー保護機能をもたらす。例えば、図１８の調整位置は、窓を介する道路越しの同じ高さどうしの覗き見を阻止しよう。It will be appreciated that the refractive index of the material determines the width of the blackout bar and thus determines the number of blind adjustments required. A larger refractive index results in a larger bar. Instead of sun shading, blinds provide directional privacy protection. For example, the adjustment position of FIG. 18 will prevent peeking at the same height through the window through the road.
図２１は、図７、８と同様の発明の実施例を図示するものである。しかしながら、図２１の実施例では、隣接する非接触基礎面間の空隙には、不透明な接着剤が充填してある。さらに詳しくは、図２１はそれぞれほぼ平坦な途絶なき主面９２、９３と、傾斜基礎面９５、９６（本体９０の場合）と９４、９７（本体９１の場合）により画成された複数の凹部により途絶された反対側の主面とを有する二つの光学的透明本体９０、９１を備えるものである。図２１ａは、基礎面がより簡単に特定できるよう部品を分離した状態の図２１の実施例の一部を示す拡大図である。FIG. 21 illustrates an embodiment of the invention similar to that of FIGS. However, in the embodiment of FIG. 21, the gap between adjacent non-contact base surfaces is filled with an opaque adhesive. More specifically, FIG. 21 shows a plurality of recesses defined by substantially flat and uninterrupted main surfaces 92 and 93 and inclined base surfaces 95 and 96 (in the case of the main body 90) and 94 and 97 (in the case of the main body 91). And two optically transparent bodies 90 and 91 having opposite main surfaces which are interrupted by the above. FIG. 21a is an enlarged view showing a portion of the embodiment of FIG. 21 with the parts separated so that the base surface can be more easily identified.
二つの本体９０、９１を合体させると、途絶面は不透明な接着剤により被覆され、二つの本体９０、９１はかなりの圧力の下にともに押さえ付けられ、傾斜面９４、９５は互いに近接当接し、それらの間のすべての接着剤は対向する斜交基礎面９６、９７間に画成された空隙内に搾り出され、図２１に図示したようにシャッタ様の列内に不透明エレメント９８を形成する。図２１の実施例における不透明エレメント９８は、途絶なき主面９２、９３に対しほぼ斜交しているが、他の実施例では、凹部を形成するときに基礎面９６、９７の角度を適当に選択することで、これらの主面に対して異なる角度に傾斜させることもできる。When the two main bodies 90 and 91 are combined, the interrupted surface is covered with an opaque adhesive, the two main bodies 90 and 91 are pressed together under considerable pressure, and the inclined surfaces 94 and 95 abut against each other. All the adhesive between them is squeezed into the gap defined between the opposing oblique base surfaces 96, 97 to form an opaque element 98 in the shutter-like row as illustrated in FIG. To do. The opaque element 98 in the embodiment of FIG. 21 is substantially oblique to the uninterrupted main surfaces 92 and 93, but in other embodiments, the angles of the base surfaces 96 and 97 are appropriately set when forming the recesses. By selecting, it is possible to incline at different angles with respect to these main surfaces.
使用時には、図２１の実施例は主面９０、９３の法線近くから特定の閾値角度まで傾斜した光が、光線Ｂ２に示すようにほぼ偏向せずに透過できるようにしている。しかしながら、光線Ｂ１で示される入射角度のより大きな入射光は、不透明エレメント９８に到達したときに吸収される。図２１を考慮するならば、明確にさせる目的で寸法が誇張されており、基礎面９４、９５、９６、９７により画成された凹部の深さと幅の比が、図２１においてだけ図示目的で用いた寸法から明らかな値よりも部品を透過する光の入射角度上の制約が大きめであることが理解されよう。In use, the embodiment of FIG. 21 allows light inclined from near the normal of the main surfaces 90 and 93 to a specific threshold angle to be transmitted without being substantially deflected as shown by the light beam B2. However, incident light having a larger incident angle indicated by the light beam B 1 is absorbed when it reaches the opaque element 98. Considering FIG. 21, the dimensions are exaggerated for the purpose of clarity, and the ratio of the depth and width of the recesses defined by the base surfaces 94, 95, 96, 97 is for illustration purposes only in FIG. It will be appreciated that there is a greater constraint on the incident angle of light passing through the part than is apparent from the dimensions used.
図２１のような実施例は、プライバシーや或いは反射には無縁であることが要求される箇所で光源や計器を覆うのに用いられる光学部品に使用されよう。計器カバーの場合、この実施例では細長いストリップで出来た溝の垂直方向或いはほぼ垂直な方向への向きのおかげで、計器の真正面に居る観察者は、両側の観察者が透過光を受け取れないために計器を読むことができないにも拘わらず、障害なく見ることができるようになる。さらに、主面９３に対向して部品側に位置する観察者は、狭い角度の入射光以外に対する不透明エレメント９８の吸収効果のおかげで、明るい物体からの両側への不要反射（この反射は、背面側の主面９２における全反射により生ずる）に災いされることはない。An embodiment such as FIG. 21 would be used for an optical component used to cover a light source or instrument where it is required to be privacy or reflection-free. In the case of an instrument cover, in this embodiment, the observer in front of the instrument cannot receive transmitted light because of the vertical or nearly vertical orientation of the groove made of an elongated strip. Even if you cannot read the instrument, you will be able to see it without any obstacles. In addition, an observer located on the component side facing the main surface 93 may cause unwanted reflections on both sides from a bright object (this reflection is reflected on the back) by virtue of the absorption effect of the opaque element 98 for non-narrow incident light. Caused by total reflection on the main surface 92 on the side.
全反射効果による面９２における反射だけが、入射角度が臨界閾値角度を越えるときに発生する。このため、不透明エレメント９８の寸法と間隔は、臨界角を越える光が透過しないようにして選択できるようになっている。勿論、面９３からの正面反射の少量の反射が依然として発生するが、このことは適当な被覆処理によって最小化でき、背面反射に比べてずって重要度のずっと低い二義的な効果となる。溝を水平方向に配向することにより、計器や光源を覆うフードの必要性を無くすことができ、またそうした実施例は、例えば計器パネル設計上により大きな自由度をもたらすのに用いられ、計器パネル使用時には不要反射及び／又は映り込みとは無縁でいることを保証する目的で、現在必要とされているのと同じ範囲まで後退させたり、沈み込ませたり、或いはフード掛けしたりする必要はなくなる。Only reflection at surface 92 due to the total reflection effect occurs when the incident angle exceeds the critical threshold angle. Therefore, the size and interval of the opaque element 98 can be selected so that light exceeding the critical angle is not transmitted. Of course, a small amount of front reflection from the surface 93 still occurs, but this can be minimized by a suitable coating process, which is a secondary effect that is much less important than the back reflection. Orienting the grooves horizontally eliminates the need for hoods that cover instruments and light sources, and such embodiments are used, for example, to provide greater freedom in instrument panel design and use instrument panels. Sometimes it is not necessary to be retracted, submerged, or hooded to the same extent that is currently required to ensure that it is free from unwanted reflections and / or reflections.
図２２、２３はブラインド小割板を示すものであり、図１９の後方反射ブラインド小割板の形状に特別な形状の構造を組み合わせ、同時に必要とはされないが太陽光遮光と改善された昼光照明とを組み合わせたブラインド小割板を形成してある。これらの形状では、小割板を形成する本体の形状は、図１７ないし図２０のそれと同様であるが、溝と溝分離部とを画成するＶ形の波状部の代わりに、本体の対向面は二つの側面１０１、１０２を有する溝１００を有しており、底面壁は二つの壁面１０３、１０４により画成された凹角形状を有する。凹部隔壁１０５の峰部は、同様に二つの傾斜面１０６、１０７により画成されている。FIGS. 22 and 23 show a blind split plate, which combines the shape of the rear reflective blind split plate of FIG. 19 with a specially shaped structure, which is not necessary at the same time, but is also necessary for sunlight shading and improved daylight. A blind split plate combined with illumination is formed. In these shapes, the shape of the main body forming the split plate is the same as that of FIGS. 17 to 20, but instead of the V-shaped corrugated portion defining the groove and the groove separating portion, the main body is opposed to the main body. The surface has a groove 100 having two side surfaces 101, 102, and the bottom wall has a concave corner shape defined by the two wall surfaces 103, 104. Similarly, the peak portion of the recessed partition wall 105 is defined by two inclined surfaces 106 and 107.
通常、窓に日が指していない場合は、部屋に居る人は昼光照明機能により恩恵を受けるが（図２２）、一方で窓に日が差している場合は遮光機能が好まれ、これは例えば図２３に示したように、単純に小割板を傾斜させることで達成できる。Usually, when the sun is not pointing at the window, people in the room will benefit from the daylighting function (Figure 22), but when the sun is at the window, the shading function is preferred, For example, as shown in FIG. 23, this can be achieved by simply inclining the small plate.
この実施例では、小割板を介する視界は説明でき、当然のことながら、こうしたシステムにとって小割板を介する視界は損なわれるが、無論、そうしたシステムでも、望むならば、小割板を端部を重ねた形状にして視界に対して最小の妨害しかもたらさないよう調整することで、視界を得ることができる。In this embodiment, the field of view through the split plate can be explained and, of course, the view through the plate is impaired for such a system, but of course, such a system can also be fitted with an end plate if desired. It is possible to obtain a field of view by adjusting the shapes so that they are overlapped so as to cause a minimum disturbance to the field of view.
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| EP3992008A4 (en)* | 2019-06-26 | 2023-07-05 | Nifco Inc. | CABIN ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING CABIN ELEMENT |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6435683B1 (en) | Optical components for daylighting and other purposes | |
| JP6676155B2 (en) | Artificial skylights and methods | |
| EP3117142B1 (en) | Lighting system | |
| JP6276777B2 (en) | Artificial lighting system that simulates natural light | |
| US5295051A (en) | Illuminating apparatus | |
| RU2617410C2 (en) | Light redirection device | |
| EP2918901B1 (en) | Lighting system | |
| JP2011060714A (en) | Optical component for daylight lighting and other applications | |
| US20070183053A1 (en) | Light absorbing elements | |
| WO2017188318A1 (en) | Natural-lighting device and natural-lighting system | |
| US8054546B2 (en) | Glass façades as media screen | |
| CN108561845A (en) | A kind of big prism Lighting shutter | |
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