JP7596771B2 - Light control components, light control devices - Google Patents
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Description
本発明は、光の透過率を変更することができる調光部材、調光装置に関するものである。 The present invention relates to a light control component and a light control device that can change the light transmittance.
従来、フォトクロミック材料を用いて光の透過率を変化させる調光部材が広く知られている(例えば、特許文献1)。フォトクロミック材料を用いる調光部材は、液晶を用いた調光部材に比べて、透過率の最大値と最小値との差(以下、透過率のダイナミックレンジとも呼ぶ)が広いという利点がある。 Conventionally, light-adjusting components that change the light transmittance using a photochromic material have been widely known (for example, see Patent Document 1). Light-adjusting components that use a photochromic material have the advantage that the difference between the maximum and minimum transmittance (hereinafter also referred to as the dynamic range of the transmittance) is wider than light-adjusting components that use liquid crystal.
上述のフォトクロミック材料を用いた調光部材において、フォトクロミック材料を励起する励起光を導光する導光部材内に、励起光をフォトクロミック層へと出射させるために光を拡散(散乱)させる部材を配置したものがある。
このような調光部材を窓等に取り付けた場合、調光部材を取り付けた窓を通して観察される景色(透過映像)が白く濁ったり、ぼやけたりするという問題があった。
In the above-mentioned light-adjusting component using the photochromic material, there is a component that diffuses (scatters) light within a light-guiding component that guides the excitation light that excites the photochromic material, in order to emit the excitation light to the photochromic layer.
When such a light-adjusting member is attached to a window or the like, there is a problem in that the scenery (transmitted image) observed through the window to which the light-adjusting member is attached becomes cloudy or blurred.
本発明の課題は、良好なダイナミックレンジを有しつつ、透明性が高い調光部材及び調光装置を提供することである。 The objective of the present invention is to provide a light control component and a light control device that have a good dynamic range and high transparency.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第1の発明は、特定の波長領域の励起光を受光すると透過率が変化するフォトクロミック層(13,313)と、前記フォトクロミック層の第1面側に配置され、前記励起光の少なくとも一部を反射又は吸収して遮蔽する第1遮蔽層(11)と、前記フォトクロミック層の第2面側に配置され、前記励起光の少なくとも一部を反射又は吸収して遮蔽する第2遮蔽層(14,314)と、前記第1遮蔽層と前記第2遮蔽層との間に配置され、端面から入射する光を導光して少なくとも一部の光を前記フォトクロミック層側へ出射する導光部(12,212,312,412)と、を備える調光部材であって、前記導光部は、光が導光する導光層(122,124)と、前記導光層内に位置し、導光する光の一部の進む向きを変える進路変更部(C)と、を備え、前記進路変更部は、前記導光部の導光方向に沿って複数配列され、光を反射させてその進む向きを変えること、を特徴とする調光部材(10,210,310,410)である。
第2の発明は、第1の発明の調光部材において、前記導光部(12,212)は、前記導光層(122,124)の第1面側に配置され、前記導光層よりも屈折率の低い第1低屈折率層(121)と、前記導光層の第2面側に配置され、前記導光層よりも屈折率の低い第2低屈折率層(125)と、を備えること、を特徴とする調光部材(10,20)である。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明の調光部材において、前記導光層は、第1導光層(122)と、前記第1導光層の第2面側に位置する第2導光層(124)とを有し、前記進路変更部(C)は、前記第1導光層の第2面側に形成された凸状の単位光学形状(122a)に沿って前記第1導光層及び前記第2導光層とは屈折率が異なる透明層(123)が積層されて前記第1導光層及び前記第2導光層に挟持されて形成されていること、を特徴とする調光部材(10,210,310,410)である。
第4の発明は、第1の発明又は第2の発明の調光部材において、前記導光層は、第1導光層(122)と、前記第1導光層の第2面側に位置する第2導光層(124)とを有し、前記進路変更部(C)は、前記第1導光層の第2面側に形成された凸状の単位光学形状(122a)に沿って反射層が積層されて前記第1導光層及び前記第2導光層に挟持されて形成されており、前記反射層は、入射する光の一部を反射し、一部を透過する半透過型の反射層であること、を特徴とする調光部材である。
第5の発明は、第3の発明又は第4の発明の調光部材において、前記第1導光層(122)と前記第2導光層(124)とは、屈折率が等しい、もしくは、等しいとみなせる程度に屈折率差が小さいこと、を特徴とする調光部材(10,210,310,410)である。
第6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかの調光部材において、前記導光部(212,312,412)は、前記導光層(122,124)と前記第2遮蔽層(314)との間に、第1透明基板層(226)を備えること、を特徴とする調光部材(210,310,410)である。
第7の発明は、第6の発明の調光部材であって、前記第2遮蔽層(314)よりも第2面側に第2透明基板層(433)を備え、前記第1透明基板層(226)と前記第2透明基板層との間には、前記第2遮蔽層を挟持し、前記第1透明基板層と前記第2透明基板層とを接合する中間膜(431,432)が位置し、前記第1透明基板層と前記第2透明基板層とは、前記中間膜により接合されて合わせガラス(430)を形成すること、を特徴とする調光部材(410)である。
第8の発明は、第1の発明から第7の発明までのいずれかの調光部材(10,210,310,410)と、前記調光部材の端部へ前記励起光を照射する励起光源(20)と、を備える調光装置(1,2,3,4)である。
The present invention solves the above problems by the following solving means. Note that, for ease of understanding, the following description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
The first invention includes a photochromic layer (13, 313) whose transmittance changes when excitation light in a specific wavelength range is received, a first shielding layer (11) arranged on a first surface side of the photochromic layer and reflecting or absorbing to shield at least a part of the excitation light, a second shielding layer (14, 314) arranged on a second surface side of the photochromic layer and reflecting or absorbing to shield at least a part of the excitation light, and a shielding layer (14, 314) arranged between the first shielding layer and the second shielding layer and guiding light incident from an end face. and a light-guiding section (12, 212, 312, 412) that outputs at least a portion of the light toward the photochromic layer, wherein the light-guiding section includes a light-guiding layer (122, 124) through which light is guided, and a path-changing section (C) located within the light-guiding layer that changes the direction of travel of a portion of the guided light, wherein a plurality of the path-changing sections are arranged along the light-guiding direction of the light-guiding section and reflect the light to change the direction of travel of the light.
A second invention is a light-adjusting component (10, 20) characterized in that, in the light-adjusting component of the first invention, the light-guiding section (12, 212) comprises a first low-refractive index layer (121) arranged on the first surface side of the light-guiding layer (122, 124) and having a lower refractive index than the light-guiding layer, and a second low-refractive index layer (125) arranged on the second surface side of the light-guiding layer and having a lower refractive index than the light-guiding layer.
A third invention is a light control member (10, 210, 310, 410) characterized in that, in the light control member of the first or second invention, the light guide layer has a first light guide layer (122) and a second light guide layer (124) located on the second surface side of the first light guide layer, and the path changing section (C) is formed by stacking a transparent layer (123) having a refractive index different from those of the first light guide layer and the second light guide layer along a convex unit optical shape (122a) formed on the second surface side of the first light guide layer and being sandwiched between the first light guide layer and the second light guide layer.
A fourth invention is a light control component according to the first or second invention, characterized in that the light guide layer has a first light guide layer (122) and a second light guide layer (124) located on the second surface side of the first light guide layer, the path changing section (C) is formed by sandwiching the first light guide layer and the second light guide layer by stacking a reflective layer along a convex unit optical shape (122a) formed on the second surface side of the first light guide layer, and the reflective layer is a semi-transmissive reflective layer that reflects a part of the incident light and transmits a part of it.
A fifth invention is a light-adjusting component (10, 210, 310, 410) characterized in that, in the light-adjusting component of the third or fourth invention, the first light-guiding layer (122) and the second light-guiding layer (124) have the same refractive index or a refractive index difference that is small enough to be considered to be equal.
A sixth invention is a light-adjusting component (210, 310, 410) characterized in that, in any one of the light-adjusting components from the first to fifth inventions, the light-guiding section (212, 312, 412) has a first transparent substrate layer (226) between the light-guiding layer (122, 124) and the second shielding layer (314).
A seventh invention is a light-adjusting component of the sixth invention, characterized in that it comprises a second transparent substrate layer (433) on the second surface side of the second shielding layer (314), and intermediate films (431, 432) are positioned between the first transparent substrate layer (226) and the second transparent substrate layer, sandwiching the second shielding layer and bonding the first transparent substrate layer and the second transparent substrate layer, and the first transparent substrate layer and the second transparent substrate layer are bonded by the intermediate film to form laminated glass (430).
An eighth invention is a dimming device (1, 2, 3, 4) comprising a dimming member (10, 210, 310, 410) of any one of the first to seventh inventions, and an excitation light source (20) that irradiates the excitation light to an end of the dimming member.
本発明によれば、良好なダイナミックレンジを有しつつ、透明性が高い調光部材及び調光装置を提供することができるという効果を奏することができる。 The present invention has the effect of providing a light control component and a light control device that have a good dynamic range and high transparency.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, etc. Note that each of the drawings shown below, including Fig. 1, is a schematic diagram, and the size and shape of each part are appropriately exaggerated to facilitate understanding.
In this specification, terms specifying shapes or geometric conditions, such as parallel and orthogonal, are intended to include not only their strict meanings but also states that have a similar optical function and have an error that can be regarded as parallel or orthogonal.
Furthermore, the numerical values such as the dimensions of each component and the names of materials described in this specification are merely examples of an embodiment, and are not intended to be limiting, and may be appropriately selected and used.
また、本明細書中において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
さらに、本明細書中において、シート面とは、シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものである。板面、フィルム面についても同様である。
Furthermore, the terms plate, sheet, film, etc. are used in this specification, and in general, these are used in the order of thickness, plate, sheet, film, etc., and this specification follows suit. However, since there is no technical meaning behind such distinction, these terms can be used interchangeably as appropriate.
Furthermore, in this specification, the term "sheet surface" refers to a surface of a sheet-like member that is in the planar direction of the sheet when the sheet is viewed as a whole. The same applies to a plate surface and a film surface.
(第1実施形態)
図1及び図2は、第1実施形態の調光装置1及び調光部材10を説明する図である。図1では、本実施形態の調光装置1の調光部材10の断面、すなわち、調光部材10の厚み方向及び励起光の導光方向に平行な断面(後述する第3の方向d3及び第1の方向d1に平行な断面)の一部を拡大して示している。図2では、本実施形態の調光装置1を、調光部材10をシート面に垂直な方向から見た平面視を示している。
調光装置1は、調光部材10と、励起光源20とを備えている。調光装置1は、例えば、建築物の窓、乗物の窓、透明性を有する透過型スクリーンの背面等に取り付けられ、光の透過率を変更する調光作用を有している。
First Embodiment
1 and 2 are diagrams for explaining the
The
本実施形態の調光部材10は、その厚み方向において、第1面側から第2面側へ向かって順に、第1遮蔽層11と、導光部12と、フォトクロミック層13と、第2遮蔽層14とを備えており、シート状の光学部材である。なお、これに限らず、調光部材10は、板状やフィルム状としてもよい。
調光部材10は、シート面に垂直な方向から見た形状(平面視の形状)が、四角形に構成されている。なお、本実施形態では、調光部材10の平面視の形状を、図2に示すように、四角形としたが、励起光源20を配置する端部から光を入射可能であれば、平面視の形状は、どのような形状としてもよい。
The
The light-adjusting
図2に示す四角形は、第1の方向d1に平行な2辺及び第2の方向d2に平行な2辺を有している。この第1の方向d1及び第2の方向d2は、シート面に平行であって互いに直交する。また、第1の方向d1及び第2の方向d2は、調光部材10の厚み方向(第3の方向d3)に直交する。
なお、本実施形態の調光部材10は、使用形態において特に表裏の区別を行う必要はないが、厚み方向において対称な構成ではないので、以下の説明では、図1中において、厚み方向(第3の方向d3)の左側を第1面側と呼び、右側を第2面側と呼ぶものとするが、これらの向きは適宜変更してもよい。
The rectangle shown in Fig. 2 has two sides parallel to the first direction d1 and two sides parallel to the second direction d2. The first direction d1 and the second direction d2 are parallel to the sheet surface and perpendicular to each other. The first direction d1 and the second direction d2 are also perpendicular to the thickness direction (third direction d3) of the
In addition, in the present embodiment, there is no need to distinguish between the front and back in terms of usage, but since the
フォトクロミック層13は、特定の波長領域の励起光を受光すると透過率が変化する光応答性を備えた層である。本実施形態のフォトクロミック層13は、通常は可視光の透過率が高く可視光に対して略透明であり、紫外光を受光することによりグレー又は黒色に変色して可視光の透過率が低下した状態となる。また、紫外光を受光したフォトクロミック層13は、紫外光の受光が終了すると、徐々に可視光の透過率が上昇して透明な状態に戻る。
フォトクロミック層13は、フォトクロミック材料を含有する樹脂により構成されている。フォトクロミック材料としては、例えば、ジアリールエテン系化合物、スピロピラン系化合物、スピロペリミジン系化合物、フルギド系化合物、ヘキサアリールビイミダゾール系化合物、ナフトピラン系化合物等が挙げられるが、これらに限らず、従来公知のフォトクロミック材料を適宜利用することができる。
The
The
本実施形態のフォトクロミック層13は、紫外光により変色されていない状態において、垂直に入射する可視光(入射角度0°の可視光)の最大透過率が430nm~660nmで80%であり、紫外光によって最も濃く変色された状態において、垂直に入射する可視光(入射角度0°の可視光)の最小透過率が430nm~660nmで20%である。
In the
第1遮蔽層11は、導光部12の第1面側に配置され、励起光である紫外光の透過を遮蔽する層である。本実施形態の第1遮蔽層11は、紫外線吸収層である例を挙げて説明するが、これに限らず、例えば、紫外線反射層としてもよい。
第1遮蔽層11は、遮断する紫外光以外の帯域の光は透過する(透過率が十分に高い)ので、可視光に対しては略透明である。
本実施形態の第1遮蔽層11は、調光部材10の第1面側の最表面に配置されている。
The
The
The
第2遮蔽層14は、フォトクロミック層13よりも第2面側に配置され、励起光である紫外光の透過を遮蔽する層である。本実施形態の第2遮蔽層14は、紫外線吸収層である例を挙げて説明するが、これに限らず、例えば、紫外線反射層としてもよい。
第2遮蔽層14は、遮断する紫外光以外の帯域の光は透過する(透過率が十分に高い)ので、可視光に対しては略透明である。本実施形態では、第2遮蔽層14は、調光部材10の第2面側の最表面に配置されている。
The
The
本実施形態では、第1遮蔽層11及び第2遮蔽層14は、ともに紫外線吸収層であり、波長域が280nm~380nmであって調光部材10のシート面へ垂直に入射する(第1遮蔽層11、第2遮蔽層14へ入射角度0°で入射する)紫外光の90%以上を遮蔽(吸収)する。また、第1遮蔽層11及び第2遮蔽層14は、波長域が280nm~380nmであって調光部材10のシート面へ垂直に入射する(第1遮蔽層11、第2遮蔽層14へ入射角度0°で入射する)紫外光の95%以上を遮蔽(吸収)することがより好ましい。
In this embodiment, the
第1遮蔽層11及び第2遮蔽層14の間にフォトクロミック層13が位置することにより、第1面側及び第2面側から調光部材10へ到達する紫外光は、その殆どが第1遮蔽層11及び第2遮蔽層14によって遮蔽され、フォトクロミック層13へは到達しない。よって、フォトクロミック層13は、外来光によっては透過率の変化を生じない。
Since the
導光部12は、第1遮蔽層11と第2遮蔽層14との間に配置され、調光部材10の端部から入射する光を導光して少なくとも一部の光をフォトクロミック層13側へ出射する。本実施形態では、導光部12は、フォトクロミック層13よりも第1面側に配置されている。
この導光部12は、端部10aから入射した光(励起光)を、第1の方向d1に沿って導光する部材である。本実施形態において、励起光の導光方向は、図1中の第1の方向d1に沿って下から上に向かう方向となる。
導光部12は、第1面側から順に、第1低屈折率層121と、第1高屈折率層122(第1導光層)と、透明層123と、第2高屈折率層124(第2導光層)と、第2低屈折率層125とを有している。透明層123は、第1高屈折率層122と第2高屈折率層124と屈折率差を有している。また、導光部12は、導光する光の進行方向を変える進路変更部Cを複数内部に有している。
The
The light-guiding
The
第1高屈折率層122、透明層123、第2高屈折率層124は、励起光源20から発せられた励起光(本実施形態では、紫外光)が導光される領域であり、導光層となっている。
第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124は、いずれも、第1低屈折率層121及び第2低屈折率層125の屈折率よりも屈折率が高い層である。
第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124は、可視光及び励起光である紫外光の透過率が高い材料を用いて形成することが望ましい。また、調光部材10の透明性を高める観点から、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124は、屈折率が等しい、もしくは、等しいとみなせるほど屈折率差が小さいことが好ましい。
本実施形態では、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124は、同一の素材により構成されており、屈折率も等しい。
The first high
The first high
The first high
In this embodiment, the first high
第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。
なお、本実施形態では、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124を形成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂としてもよいし、熱可塑性樹脂としてもよい。
The first high
In this embodiment, an ultraviolet curable resin is used as an example of the resin forming the first high
第1高屈折率層122は、その第2面側に、凸形状の単位光学形状122aが複数形成されている。本実施形態では、図2に示すように、第2の方向d2方向に延在する単位光学形状122aが、第1の方向d1に沿って所定の間隔で配列されている。これに対応して、第2高屈折率層124の第1面側は、単位光学形状122aの逆型となる凹形状が配列されている。
The first high
単位光学形状122aは、第2面側に凸となる形状であり、本実施形態では、図1に示すように、断面形状が三角形であり、第1の面122b及び第2の面122cを有している。
第1の面122bが調光部材10のシート面に平行な方向となす角度は、αであり、第2の面122cがシート面に平行な方向となす角度は、βである。角度α,βは、α<βという関係を満たしている。
この角度αは、5°以上10°以下とすることが好ましい。
The unit
The angle between the
It is preferable that the angle α is set to be equal to or greater than 5° and equal to or less than 10°.
また、導光方向である第1の方向d1における単位光学形状122aの幅は、Wであり、単位光学形状122aの配列ピッチは、Pである。本実施形態では、図2に示すように、単位光学形状122aは、所定の間隔をあけて配列されており、この配列ピッチP及び幅Wは、P>Wである。
The width of the unit
透明層123は、第1高屈折率層122と第2高屈折率層124との間に挟持された層であり、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124に接している。この透明層123は、第1高屈折率層122と第2高屈折率層124とは屈折率差を有する。透明層123は、可視光及び励起光である紫外光の透過率が高い材料を用いて形成することが望ましい。
透明層123と第1高屈折率層122との屈折率差の絶対値ΔN3は、第1高屈折率層122と第1低屈折率層121との屈折率差の絶対値ΔN1よりも小さい。また、透明層123と第2高屈折率層124との屈折率差の絶対値ΔN4は、第2高屈折率層124と第2低屈折率層125との屈折率差の絶対値ΔN2よりも小さい。
本実施形態では、各屈折率差に関して、ΔN1=ΔN2、ΔN3=ΔN4である例を挙げて説明するが、これに限定されない。
The
The absolute value ΔN3 of the refractive index difference between the
In this embodiment, an example will be described in which the refractive index differences are ΔN1=ΔN2 and ΔN3=ΔN4, but the present invention is not limited to this.
透明層123は、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124よりも屈折率が大きい層としてもよいし、小さい層としてもよい。本実施形態では、透明層123は、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124よりも屈折率が大きい層である例を挙げて説明する。
透明層123と第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124との屈折率差は、0.01以上0.1以下であることが、導光効率を維持し、かつ、励起光を効率よくフォトクロミック層13側へ出射する観点から好ましい。
The
It is preferable that the refractive index difference between the
透明層123は、透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成される。
なお、本実施形態では、透明層123は、紫外線硬化型樹脂により形成される例を挙げて説明するが、これに限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂としてもよいし、熱可塑性樹脂としてもよい。また、透明層123は、誘電体多層膜や誘電体単層膜により、形成してもよい。
The
In the present embodiment, the
図9は、第1高屈折率層122と透明層123、透明層123と第2高屈折率層124との界面での光の様子を示す図である。図9では、図1に示す調光部材10の断面の一部を拡大し、理解を容易にするために第1高屈折率層122、透明層123、第2高屈折率層124のみを示している。
透明層123は、前述のように層状であり、第1高屈折率層122と透明層123の界面と第2高屈折率層124と透明層123の界面は平行である。そのため、本実施形態のように第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124の屈折率が等しいと、図9に示すように、透明層123に入射してこれを透過する光Laは、入射角θ1と同じ角度の出射角θ1で、他方の界面から出射する。また、透明層123に入射してこれを透過する光Lbも、入射角θ2と同じ角度の出射角θ2で、他方の界面から出射する。そのため、透明層123を透過する光は、進行方向が変化せず、拡散されない。
したがって、調光部材10の透明性を高める観点から、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124は、屈折率が等しいとみなせる程度に屈折率差が小さいことが好ましく、屈折率が等しいことがより好ましい。
Fig. 9 is a diagram showing the state of light at the interfaces between the first high
The
Therefore, from the viewpoint of increasing the transparency of the dimming
第1低屈折率層121は、第1高屈折率層122の第1面側に隣接して配置され、第1高屈折率層122よりも屈折率が低い層である。また、第2低屈折率層125は、第2高屈折率層124の第2面側に隣接して配置され、第2高屈折率層124よりも屈折率が低い層である。
第1低屈折率層121及び第2低屈折率層125は、可視光及び励起光である紫外光の透過率が高い材料を用いて形成することが望ましい。
The first low-
The first low
第1低屈折率層121及び第2低屈折率層125は、例えば、高い光透過性を有するPET(ポリエチレンテレフタレート)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC(ポリカーボネート)樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂等により形成される。
本実施形態では、第1低屈折率層121及び第2低屈折率層125は、同一の素材により構成されており、屈折率も等しい例を挙げて説明する。
The first low
In this embodiment, an example will be described in which the first low-
導光部12は、上述したような構成、すなわち、透明層123を挟み込む第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124を、第1低屈折率層121及び第2低屈折率層125によってさらに挟み込む構成となっている。
導光部12において、第1高屈折率層122と第1低屈折率層121との界面、及び、第2高屈折率層124と第2低屈折率層125との界面において、臨界角よりも大きな角度でこれらの界面に到達する励起光源20からの励起光が全反射される。そして、励起光は、導光方向(図1及び図2中の第1の方向d1に沿って下から上に向かう方向)へと導光される。
The light-guiding
In the light-guiding
また、導光部12は、導光する光の一部の進む向きを変える進路変更部Cを複数備えている。
この進路変更部Cは、上述の第1高屈折率層122の単位光学形状122aに透明層123が積層され、さらに第2高屈折率層124が積層されることにより形成されている。
進路変更部C(単位光学形状122a)は、図2に示すように、導光方向(第1の方向d1)に直交する方向、すなわち、第2の方向d2に沿って断面形状が同一形状を維持して第2の方向d2の両端まで延在している。また、進路変更部Cは、導光方向(第1の方向d1)に沿って、間隔を空けて配置されている。
Further, the
This course changing section C is formed by laminating a
2, the path changing portion C (unit
図3は、進路変更部Cの他の形態を説明する図である。図3では、図1に示した調光部材10の断面と同様の断面、すなわち、導光部12の励起光の導光方向(第1の方向d1)及び調光部材10の厚み方向(第3の方向d3)に平行な断面の一部を拡大して示している。
本実施形態の進路変更部Cを形成する単位光学形状122aは、前述の図1に示す断面形状が三角形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、図3(a)に示すように、その断面において、第1の面122bが、第2高屈折率層124側に凸となる曲線状となっていてもよい。このとき、第1の面122bは、円弧状としてもよいし、楕円の一部形状としてもよい。
Fig. 3 is a diagram illustrating another embodiment of the path changing unit C. Fig. 3 shows an enlarged view of a cross section similar to the cross section of the light-adjusting
The unit
また、進路変更部Cは、第1の方向d1及び第3の方向d3に平行な断面において、単位光学形状122aが、第1の方向d1において対称な形状としてもよい。
例えば、図3(b)に示すように、その断面において、単位光学形状122aの断面形状が円弧の一部形状等としてもよいし、図3(c)に示すように、その断面において、単位光学形状122aの断面形状が、第2高屈折率層124側に凸となる2等辺三角形形状としてもよい。
図3に例示した形状に限らず、励起光の進路を変更して、適宜、フォトクロミック層13へ向けることができ、調光部材10として所望する光学性能を得る形状であれば、適宜選択できる。
Furthermore, in the course changing section C, in a cross section parallel to the first direction d1 and the third direction d3, the unit
For example, as shown in FIG. 3( b ), the cross-sectional shape of the unit
The shape is not limited to the one exemplified in FIG. 3 , and can be appropriately selected as long as it can change the path of the excitation light and appropriately direct it to the
本実施形態の導光部12は、例えば、以下のような方法により形成することが可能である。
まず、シート状の第2低屈折率層125を基材として、その片面に第2高屈折率層124を形成する紫外線硬化型樹脂を塗布して層を形成し、その上にさらに透明層123を形成する紫外線硬化型樹脂を塗布して層を形成する。
そして、透明層123の上から、単位光学形状122aに対応する凹形状を賦形する成形型を加圧しながら押し当て、紫外線を照射して、加圧成型と紫外線による硬化とを行う。
透明層123及び第2高屈折率層124が硬化した後、透明層123の上から第1高屈折率層122を形成する紫外線硬化型樹脂を塗布し、シート状の第1低屈折率層121を積層し、紫外線を照射して第1高屈折率層122を硬化させる。
このような方法により、導光部12を形成することができる。
なお、導光部12の形成方法は、これに限らず、各層を形成する樹脂等に応じて適宜採用してよい。
The
First, a sheet-like second low
Then, a molding die for forming a concave shape corresponding to the unit
After the
By this method, the
The method of forming the
励起光源20は、調光部材10の端部10aに配置されており、励起光となる紫外光を発光し、端部10aへ励起光を照射する。端部10aへ照射された励起光は、端部10aから主に第1高屈折率層122又は第2高屈折率層124内へ入射して、導光方向へ進む。本実施形態では、励起光源20は、点光源のLED(発光ダイオード)光源を複数配置した。
The
端部10aについては、図示しないが、導光部12の端部以外の端部、特に、フォトクロミック層13の端部については、励起光が直接入射しないように遮光膜や遮光部材等を配置することが望ましい。
また、端部10aと対向する側の端部10bや、調光部材10の導光方向(第1の方向d1)に沿って延びる端部10c,10dについては、例えば、励起光を反射する不図示の紫外光反射材料を配置して励起光を戻すようにしてもよいし、励起光を吸収する不図示の紫外光吸収材料を配置してもよい。
Although not shown in the figure, it is desirable to arrange a light-shielding film or light-shielding member at the
In addition, for
図4は、第1実施形態の調光装置1において励起光源20を発光させた状態を説明する図である。なお、図4では、図1同様な調光部材10の断面を示しており、また、フォトクロミック層13が変色して透過率が低下した状態を、ドットを密に示すことによって表現している。また、導光部12内を導光する励起光の一部を矢印により例示している。なお、図4では、進路変更部Cで反射することなく透明層123を透過する光については、理解を容易にするために省略している。
励起光源20が発光すると、励起光が端部10aから入射して、例えば、図4中に示す矢印のように進んでいく。導光部12内を進む励起光は、先に説明したように、第1高屈折率層122と第1低屈折率層121との界面、及び、第2高屈折率層124と第2低屈折率層125との界面において、臨界角よりも大きな角度でこれらの界面に到達すると全反射される。これを繰り返すことにより、導光方向へと励起光が導光される。
Fig. 4 is a diagram for explaining a state in which the
When the
また、進路変更部Cに到達する励起光の一部は、第1の面122bの透明層123と第1高屈折率層122との界面や第1の面122bの透明層123と第2高屈折率層124との界面で反射し、進む方向が大きく変更される。
例えば、励起光の一部の光L1は、進路変更部Cに対して第2高屈折率層124側から入射し、第1の面122bの透明層123と第2高屈折率層124との界面でその一部が反射して進行方向が変化する。そして、この励起光L1は、第2高屈折率層124と第2低屈折率層125との界面に臨界角よりも小さい角度で入射し、導光部12から出射して、フォトクロミック層13へと到達する。これにより、フォトクロミック層13の透過率が低下する。
In addition, a portion of the excitation light that reaches the course change section C is reflected at the interface between the
For example, a portion of the excitation light L1 enters the path changing section C from the second high
また、第1高屈折率層122側から進路変更部Cの透明層123に入射する光も同じく大きく進路が変化するが、第1高屈折率層122と第1低屈折率層121の界面、もしくは第2高屈折率層124と第2低屈折率層125の界面により大きな角度で入射するように進路が変化するので、各々の界面で光は全反射され、導光部12の中を進んで行く。
このように、励起光源20が励起光を発光することにより、フォトクロミック層13の透過率が下がり、調光部材10を透過する外来光の透過率が低下する。これにより、調光部材10は、いわゆる、調光作用を発揮することができる。
In addition, the light entering the
In this way, when the
上述したように進路変更部Cは、励起光の進路を変更することによりフォトクロミック層13へ励起光を進める。よって、進路変更部Cへ励起光が当たる程度によってフォトクロミック層13へ向かう励起光の分布具合が変わる。
フォトクロミック層13全体における透過率を均一にするためには、進路変更部Cの配置を適宜最適化することが望ましい。
As described above, the path changing section C changes the path of the excitation light, thereby directing the excitation light toward the
In order to make the transmittance throughout the
本実施形態のような進路変更部Cの形態の場合には、進路変更部Cの単位光学形状122aの第1の面122bがシート面に平行な方向となす角度αや、進路変更部Cの配列ピッチP等を、導光方向における位置によって変えることにより、励起光の出射光量の分布を均一化することができる。
具体的には、励起光源20に近い側の進路変更部Cの第1の面122bがシート面に平行な方向となす角度αを、励起光源20から遠い側の進路変更部Cの第1の面122bがシート面に平行な方向となす角度αよりも小さくするとよい。
なお、複数の進路変更部Cの第1の面122bがシート面に平行な方向となす角度αは、導光方向(第1の方向d1)に沿って、進路変更部Cの1個ずつの単位で変化していてもよいし、導光方向に沿って、進路変更部Cの複数個ずつの単位で段階的に変化していてもよい。
In the case of the form of the course change section C as in this embodiment, the angle α that the
Specifically, it is preferable to set the angle α that the
In addition, the angle α that the
また、進路変更部Cの幅(導光方向における寸法)W及びその配列ピッチPを変えることによっても励起光の出射光量の分布を均一化することが可能である。例えば、励起光源20から遠い側の進路変更部Cの配列ピッチPを、励起光源20に近い側の進路変更部Cの配列ピッチPよりも小さくするとよい。また、励起光源20から遠い側の進路変更部Cの幅Wを、励起光源20に近い側の進路変更部Cの幅Wよりも大きくするとよい。
本実施形態では、一例として、進路変更部Cの幅W及び配列ピッチPは、導光方向(第1の方向d1)において一定である例を示している。
It is also possible to uniformize the distribution of the emission amount of the excitation light by changing the width (dimension in the light guide direction) W of the path changing section C and its arrangement pitch P. For example, it is preferable to make the arrangement pitch P of the path changing section C on the side farther from the
In this embodiment, as an example, the width W and the arrangement pitch P of the path changing portion C are constant in the light guiding direction (first direction d1).
上述のように、本実施形態によれば、調光部材10は、光を拡散(散乱)する光拡散材等を含有していないので、調光作用を発揮していない状態において、調光部材10を透過する外来光が拡散されることがない。したがって、使用者等が、調光部材10を通して向こう側の景色を観察した場合に、透過映像が白くにじんだりぼやけたりすることがなく、明瞭に観察できる。
また、上述したようにフォトクロミック層13は、最大透過率が80%であり、最小透過率が20%であるので、液晶等を用いる調光部材と比べて透過率のダイナミックレンジが高く、透過時と調光時(透過率の低下時)との差が大きく、利用価値の高い調光部材10及び調光装置1とすることができる。
As described above, according to this embodiment, the light-adjusting
Furthermore, as described above, the
また、フォトクロミック層13の透過率の低下は、励起光源20が励起光を発光すると略同時に生じるので、透過率変化の応答速度の速い調光部材10及び調光装置1とすることができる。
また、調光部材10は、第1遮蔽層11及び第2遮蔽層14によってフォトクロミック層13を挟んで構成されている。よって、フォトクロミック層13は、外来光によって透過率の変化を生じない。また、励起光が調光部材10から出射されてしまうことも防止できる。
Furthermore, since the decrease in transmittance of the
In addition, the light-adjusting
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態の調光装置2及び調光部材210を説明する図である。図5では、図1に示した第1実施形態の調光装置1と同様に、第2実施形態の調光装置2の調光部材210の断面(調光部材210の厚み方向及び導光方向に平行な断面)の一部を拡大して示している。また、図5では、フォトクロミック層13が変色して透過率が低下した状態を、ドットを密に示すことによって表現しており、また、導光部212内を導光する励起光の一部を矢印により示している。なお、図5では、図4と同様に、進路変更部Cで反射することなく透明層123を透過する光については、理解を容易にするために省略している。
第2実施形態の調光装置2は、調光部材210において、第2高屈折率層124の第2の面側に第1透明基板層226が隣接している点が異なる以外は、前述の第1実施形態に示した調光装置1と同様である。したがって、本実施形態の説明において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
Second Embodiment
FIG. 5 is a diagram for explaining the
The
図5に示すように、第2実施形態の調光装置2は、調光部材210と、励起光源20とを有している。
第2実施形態の調光部材210は、その厚み方向(第3の方向d3)において第1面側から順に、第1遮蔽層11、導光部212、フォトクロミック層13、第2遮蔽層14を備えている。
導光部212は、その厚み方向(第3の方向d3)において第1面側から順に、第1低屈折率層121、第1高屈折率層122、透明層123、第2高屈折率層124、第1透明基板層226、第2低屈折率層125を備えている。
As shown in FIG. 5 , the
The
The light-guiding
第1透明基板層226は、第2低屈折率層125よりも屈折率が高い層である。また、第1透明基板層226は、第2高屈折率層124と屈折率が等しい、もしくは、等しいと見なせる程度に屈折率差が小さいことが、調光部材210の透明性向上や、界面反射による励起光の界面反射による損失等を抑制する観点から好ましい。本実施形態では、第1透明基板層226は、第2高屈折率層124と屈折率が同じであるとする。
第1透明基板層226は、その厚みを第2高屈折率層124よりも大きくすることにより、導光部12として十分な厚みを確保することができるので、励起光の導光効率を高めて、励起光をより長く導光させることができ、調光部材10のサイズ(平面視での大きさ)を大きくしたり、フォトクロミック層13の透過率の導光方向における均一性を向上させたりすることができる。
第1透明基板層226は、調光部材10の大きさ等にもよるが、その厚さが1~5mmとすることが好ましい。
The first
By making the first
The first
また、本実施形態では、第1透明基板層226は、第2高屈折率層124と第2低屈折率層125の間に配置される例を示したが、これに限らず、第1低屈折率層121と第1高屈折率層122との間に配置される形態としても、本実施形態同様に、導光効率の向上等の効果が得られる。
In addition, in this embodiment, an example has been shown in which the first
第1透明基板層226は、可視光及び励起光である紫外光の透過率が高い材料を用いて形成されていることが好ましく、例えば、ガラス板や光透過性の高いPET等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、TAC樹脂等の樹脂製の板状の部材等が好ましい。
ガラス板としては、ソーダライムガラス(青板ガラス)、硼珪酸ガラス(白板ガラス)、石英ガラス、ソーダガラス、カリガラス等の透光性の高い板ガラスを用いることができる。
また、第1透明基板層226は、樹脂ガラスを用いてもよい。樹脂ガラスとしては、例えば、PC樹脂、アクリル樹脂等からなるものを用いることができる。特に、PC樹脂は、耐熱性、強度の面で好ましい。
ガラス板の材料としては、無機ガラスより樹脂ガラスの方が軽量化の面で好ましい。他方、無機ガラスの方が樹脂ガラスよりコスト、耐熱性、耐傷性等の面で好ましい。
The first
As the glass plate, a plate glass having high light transmission properties, such as soda-lime glass (blue plate glass), borosilicate glass (white plate glass), quartz glass, soda glass, or potash glass, can be used.
Moreover, resin glass may be used for the first
As the material for the glass plate, resin glass is more preferable than inorganic glass in terms of weight reduction, while inorganic glass is more preferable than resin glass in terms of cost, heat resistance, scratch resistance, etc.
なお、本実施形態では、第2高屈折率層124の第2面側の面に第1透明基板層226が一体に積層されている例を示したが、これに限らず、例えば、第2高屈折率層124と第1透明基板層226との間に、不図示の接合層が設けられていてもよい。この場合、不図示の接合層は、第2高屈折率層124及び第1透明基板層226と屈折率が等しい、もしくは、等しいと見なせる程度に屈折率差が小さいことが好ましい。
In this embodiment, an example is shown in which the first
本実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果に加えて、導光部212の厚みを十分に厚くすることができるので、前述の第1実施形態に比べて、より、導光効率や調光部材10の透過率の導光方向における均一性を高めたり、調光部材210の平面視での大きさを大きくしたりすることができる。
In this embodiment, in addition to the same effects as the first embodiment described above, the thickness of the light-guiding
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態の調光装置3及び調光部材310を説明する図である。図6では、図1に示した第1実施形態の調光装置1と同様に、第3実施形態の調光装置3の調光部材310の断面(調光部材310の厚み方向及び励起光の導光方向に平行な断面)の一部を拡大して示している。また、図6では、フォトクロミック層313が変色して透過率が低下した状態を、ドットを密に示すことによって表現しており、また、導光部312内を導光する励起光の一部を矢印により示している。なお、図6では、図4と同様に、進路変更部Cで反射することなく透明層123を透過する光については、理解を容易にするために省略している。
Third Embodiment
FIG. 6 is a diagram for explaining the
第3実施形態の調光装置3は、調光部材310において、第2高屈折率層124の第2の面側に第1透明基板層226が隣接している点、第2遮蔽層314が紫外線を反射する層である点、第2低屈折率層125を備えていない点、フォトクロミック層313が導光部312の第1面側に位置する点等が異なる以外は、前述の第1実施形態に示した調光装置1と同様である。
したがって、本実施形態の説明において、前述した第1実施形態や第2実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
The third embodiment of the
Therefore, in the description of this embodiment, parts that perform the same functions as those in the first and second embodiments described above will be given the same reference numerals or the same reference numerals with the same suffixes, and duplicate descriptions will be omitted as appropriate.
図6に示すように、第3実施形態の調光装置3は、調光部材310と、励起光源20とを有している。
第3実施形態の調光部材310は、その厚み方向(第3の方向d3)において第1面側から順に、第1遮蔽層11、フォトクロミック層313、導光部312、第2遮蔽層314を備えている。
また、本実施形態の導光部312は、その厚み方向(第3の方向d3)において第1面側から順に、第1低屈折率層121、第1高屈折率層122、透明層123、第2高屈折率層124、第1透明基板層226を備えている。なお、本実施形態では、第2高屈折率層124の第2面側の面に第1透明基板層226が一体に積層されている例を示したが、これに限らず、例えば、第2高屈折率層124と第1透明基板層226との間に、不図示の接合層が設けられていてもよい。この場合、不図示の接合層は、第2高屈折率層124及び第1透明基板層226と屈折率が等しい、もしくは、等しいと見なせる程度に屈折率差が小さいことが好ましい。
As shown in FIG. 6 , the
The
In addition, the
本実施形態のフォトクロミック層313は、第1実施形態等に示したフォトクロミック層13と同様の部材であるが、第1遮蔽層11と導光部312との間に位置している点が第1実施形態のフォトクロミック層13とは異なっている。
本実施形態の第2遮蔽層314は、紫外線を反射することにより遮蔽する層である。また、このような第2遮蔽層314を備えているので、導光部312は、第1実施形態等で導光部の最も第2面側に位置する第2低屈折率層125を備えていないが、十分に励起光を導光させることができる。
本実施形態のような構成としても、第1実施形態と同様に、透明性が高く、ダイナミックレンジの高い調光部材310及び調光装置3とすることができる。
The
The
Even with the configuration of this embodiment, it is possible to obtain a
(第4実施形態)
図7は、第4実施形態の調光装置4及び調光部材410を説明する図である。図7では、図1に示した第1実施形態の調光装置1と同様に、第4実施形態の調光装置4の調光部材410の断面(調光部材410の厚み方向及び励起光の導光方向に平行な断面)の一部を拡大して示している。
第4実施形態の調光装置4は、合わせガラスに適用されており、また、第2遮蔽層314が前述の第3実施形態と同様に紫外線反射層である点等が、第1実施形態の調光装置1とは異なる以外は、第1実施形態の調光装置1と同様の形態である。
Fourth Embodiment
Fig. 7 is a diagram for explaining the
The dimming
図7に示すように、第4実施形態の調光装置4は、調光部材410と、励起光源20とを有している。
第4実施形態の調光部材410は、その厚み方向(第3の方向d3)において第1面側から順に、第1遮蔽層11、フォトクロミック層313、導光部412、中間膜431、第2遮蔽層314、中間膜432、第2透明基板層433を備えている。
第2遮蔽層314は、前述の第3実施形態に示したものと同様であり、紫外線を反射して遮蔽する層である。
As shown in FIG. 7 , the
The dimming
The
導光部412は、その厚み方向(第3の方向d3)において第1面側から順に、第1低屈折率層121、第1高屈折率層122、透明層123、第2高屈折率層124、第1透明基板層226を備えている。なお、本実施形態では、第2高屈折率層124の第2面側の面に第1透明基板層226が一体に積層されている例を示したが、これに限らず、例えば、第2高屈折率層124と第1透明基板層226との間に、不図示の接合層が設けられていてもよい。この場合、不図示の接合層は、第2高屈折率層124及び第1透明基板層226と屈折率が等しい、もしくは、等しいと見なせる程度に屈折率差が小さいことが好ましい。
The
第4実施形態の調光部材410において、第1透明基板層226及び第2透明基板層433は、ガラス板である。そして、厚み方向(第3の方向d3)において、第1透明基板層226、中間膜431、第2遮蔽層314、中間膜432、第2透明基板層433までで、合わせガラス430を構成している。すなわち、調光部材410は、合わせガラス430をその一部として備えている形態となっている。
本実施形態において、第2の面側が屋外側(車外側)であり、第1の面側が屋内側(車内側)である。
In the
In this embodiment, the second surface side is the outdoor side (the vehicle exterior side), and the first surface side is the indoor side (the vehicle interior side).
第1透明基板層226及び第2透明基板層433は、光透過性の高いガラス板であり、合わせガラス430を構成する2枚のガラス板である。
第1透明基板層226及び第2透明基板層433は、例えば、ソーダライムガラス(青板ガラス)、硼珪酸ガラス(白板ガラス)、石英ガラス、ソーダガラス、カリガラス等の透光性の高い板ガラスを用いることができる。また、第1透明基板層226及び第2透明基板層433は、樹脂ガラスを用いることができる。樹脂ガラスとしては、例えば、PC樹脂、アクリル樹脂等からなるものを用いることができる。特に、PC樹脂は、耐熱性、強度の面で好ましい。さらに、ガラス板には、耐擦傷性等の要求特性に応じて、ハードコート等の表面処理がなされてもよい。
ガラス板の材料としては、無機ガラスより樹脂ガラスの方が軽量化の面で好ましい。他方、無機ガラスの方が樹脂ガラスよりコスト、耐熱性、耐傷性等の面で好ましい。
The first
The first
As the material for the glass plate, resin glass is more preferable than inorganic glass in terms of weight reduction, while inorganic glass is more preferable than resin glass in terms of cost, heat resistance, scratch resistance, etc.
中間膜431,432は、合わせガラス430において、2枚のガラス板(本実施形態の第1透明基板層226及び第2透明基板層433)の間に配置され、2枚のガラス板を接合する部材である。中間膜431,432は、例えば、PVB(ポリビニルブチラール)、EVA(エチレン・酢酸ビニル共重合体)、COP(シクロオレフィンポリマー)等により形成される。
また、本実施形態において、図7に示すように、第2遮蔽層314は、合わせガラス430の内部に位置し、中間膜431,432に挟持される形態となっている。
The
In this embodiment, as shown in FIG. 7 , the
このような構成としても、第1実施形態と同様に、透明性が高く、ダイナミックレンジの高い調光部材及び調光装置とすることができる。
また、本実施形態によれば、合わせガラスに調光装置4を適用することができ、車両の窓等への適用が期待できる。一般的に、合わせガラスの製造過程において、加圧及び加熱処理が必要となるため、フォトクロミック層等を合わせガラスの内部に配置して製造することは困難である。しかし、本実施形態のような構成とすることで、透明性やダイナミックレンジが高く、導光効率も高い調光部材410及び調光装置4とすることができ、かつ、そのような調光部材410及び調光装置4を合わせガラスに適用できる。また、本実施形態によれば、一般的な合わせガラスの一方の面に調光部材を単に貼合した場合等に比べて、薄型化と透明性の向上を図ることができる。
Even with this configuration, it is possible to obtain a light control member and light control device that are highly transparent and have a wide dynamic range, similar to the first embodiment.
In addition, according to this embodiment, the
(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、透明層123は、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124よりも屈折率が大きい層である例を示したが、これに限らず、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124よりも屈折率が小さい層としてもよい。この場合、透明層123は、光透過性が高く、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124よりも屈折率が低く、第1低屈折率層121及び第2低屈折率層125よりも屈折率が大きいという条件を満たす樹脂や、フッ化マグネシウム等のフッ素化合物等や、SiO2等により形成してもよい。また、この場合の透明層123の形成方法は、用いる材料に応じて適宜選択してよく、例えば、蒸着法以外に、ディップコート法、スプレー法、CVD(化学気相成長:Chemical Vapor Deposition)等により形成してもよい。
透明層123が、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124より屈折率が小さい場合、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124と透明層123との屈折率差は、前述の第1実施形態等と同様に、0.01~0.1とすることが好ましい。
(Modifications)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, the
When the refractive index of the
(2)各実施形態において、調光部材10,210,310,410は、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124とは屈折率差を有する透明層123を備える例を示したがこれに限らず、透明層123に変えて、不図示の半透過型の反射層を第1高屈折率層122と第2高屈折率層124との間に備える形態としてもよい。
半透過型の反射層とは、入射する光の一部を反射し、一部を透過する光学特性を有する物質からなる層である。このような半透過型の反射層は、例えば、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等を、蒸着したり、スパッタリングしたりして形成してもよいし、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成してもよい。
このような半透過型の反射層としては、入射角度0°での入射光に対して、反射率が5%以上60%以下、透過率が30%以上90%以下とすることが好ましい。
(2) In each embodiment, the dimming
The semi-transmissive reflective layer is a layer made of a material having optical properties of reflecting a part of incident light and transmitting a part of it. Such a semi-transmissive reflective layer may be formed, for example, by evaporating or sputtering a metal having high light reflectivity, such as aluminum, silver, or nickel, or by transferring a metal foil or applying a paint containing a thin metal film.
Such a semi-transmissive reflective layer preferably has a reflectance of 5% to 60% and a transmittance of 30% to 90% for light incident at an incident angle of 0°.
(3)各実施形態において、進路変更部Cは、第2の方向d2に沿って調光部材10,210,310,410の両端まで延在しており、導光方向に平行な第1の方向d1に沿って配列される例を示したが、これに限らず、例えば、進路変更部Cは、第2の方向d2における寸法が小さく、調光部材を平面視した状態で島状であって、例えば、第2の方向d2及び第1の方向d1に沿って適宜配置される形態等としてもよい。
島状である進路変更部Cの配置位置に関しては、適宜採用してよい。
(3) In each embodiment, the course change unit C extends to both ends of the dimming
The position of the island-shaped course change section C may be appropriately selected.
(4)各実施形態において、調光部材10,210,310,410を構成する第1遮蔽層11等の各層に関して単層である例を示したが、これに限らず、各層に関してベースとなる基材層と、機能を発揮したり、光学形状が形成されたりする光学機能層とが積層された形態としてもよい。
(4) In each embodiment, an example has been shown in which each layer, such as the
(5)第1実施形態において、励起光源20は、端部10aに配置される例を示したが、これに限らず、端部10bにも励起光源20が配置される形態としてもよい。
図8は、変形形態の調光装置5及び調光部材510を示す図である。図8では、第1実施形態の調光部材10の断面に相当する調光部材510の断面を示している。
この変形形態の調光装置5において、調光部材510の進路変更部C(単位光学形状522a)は、励起光の導光方向(第1の方向d1)において対称な形状をしている。
このような形態とすることにより、より調光作用時の応答速度を向上でき、かつ、フォトクロミック層13の透過率の導光方向における均一性を、さらに高めることができる。
また、進路変更部Cをこのような形態とする場合、第1遮蔽層11と第1低屈折率層121との間に、さらに不図示のフォトクロミック層を備える形態としてもよい。このような形態とすることにより、調光部材10の透過率のダイナミックレンジを広げることができる。
(5) In the first embodiment, the
Fig. 8 is a diagram showing a modified embodiment of the
In the
By adopting such a configuration, the response speed during dimming can be improved, and the uniformity of the transmittance of the
In addition, when the course changing section C has such a configuration, a photochromic layer (not shown) may be further provided between the
(6)第1及び第2実施形態において、調光部材10,210は、紫外線を吸収する第1遮蔽層11と第1低屈折率層121とを備える例を示したが、これに限らず、例えば、第1遮蔽層11として紫外線を反射する部材を用い、第1低屈折率層121を省いた形態(すなわち、第1遮蔽層11の第2面側の面に第1高屈折率層122が積層される形態)としてもよい。
(6) In the first and second embodiments, the dimming
(7)各実施形態において、透明層123は、第1高屈折率層122及び第2高屈折率層124の間の全面にわたって形成される例を示したが、これに限らず、例えば、単位光学形状122aの第1の面122bにのみ形成される形態としてもよい。
(7) In each embodiment, the
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した各実施形態等によって限定されることはない。 The embodiments and variations may be used in any suitable combination, but detailed explanations will be omitted. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above.
1,2,3,4 調光装置
10,210,310,410 調光部材
11 第1遮蔽層
12,212,312,412 導光部
121 第1低屈折率層
122 第1高屈折率層
122a 単位光学形状
123 透明層
124 第2高屈折率層
125 第2低屈折率層
C 進路変更部
13,313 フォトクロミック層
14,314 第2遮蔽層
226 第1透明基板層
430 合わせガラス
431,432 中間膜
433 第2透明基板層
20 励起光源
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記フォトクロミック層の第1面側に配置され、前記励起光の少なくとも一部を反射又は吸収して遮蔽する第1遮蔽層と、
前記フォトクロミック層の第2面側に配置され、前記励起光の少なくとも一部を反射又は吸収して遮蔽する第2遮蔽層と、
前記第1遮蔽層と前記第2遮蔽層との間に配置され、端面から入射する光を導光して少なくとも一部の光を前記フォトクロミック層側へ出射する導光部と、
を備える調光部材であって、
前記導光部は、
光が導光する導光層と、
前記導光層内に位置し、導光する光の一部の進む向きを変える進路変更部と、
前記導光層の第1面側に配置され、前記導光層よりも屈折率の低い第1低屈折率層と、
前記導光層の第2面側に配置され、前記導光層よりも屈折率の低い第2低屈折率層と、
を備え、
前記導光層は、第1導光層と、前記第1導光層の第2面側に位置する第2導光層とを有し、
前記進路変更部は、
前記第1導光層の第2面側に形成された凸状の単位光学形状に沿って前記第1導光層及び前記第2導光層とは屈折率が異なる透明層が積層されて前記第1導光層及び前記第2導光層に挟持されて形成され、
前記導光部の導光方向に沿って複数配列され、光を反射させてその進む向きを変えること、
を特徴とする調光部材。 A photochromic layer whose transmittance changes when it receives excitation light in a specific wavelength range;
a first shielding layer disposed on a first surface side of the photochromic layer and configured to reflect or absorb and shield at least a portion of the excitation light;
a second shielding layer disposed on a second surface side of the photochromic layer and configured to reflect or absorb and shield at least a portion of the excitation light;
a light guiding section disposed between the first shielding layer and the second shielding layer, guiding light incident from an end surface and emitting at least a portion of the light to the photochromic layer side;
A light control member comprising:
The light guiding section is
a light guiding layer through which light is guided;
a path changing section located within the light guide layer and changing a direction of a portion of the guided light;
a first low refractive index layer disposed on a first surface side of the light guide layer and having a refractive index lower than that of the light guide layer;
a second low refractive index layer disposed on a second surface side of the light guide layer and having a refractive index lower than that of the light guide layer;
Equipped with
the light guide layer includes a first light guide layer and a second light guide layer located on a second surface side of the first light guide layer,
The course changing unit,
a transparent layer having a refractive index different from that of the first light guide layer and the second light guide layer is laminated along a convex unit optical shape formed on the second surface side of the first light guide layer, and is sandwiched between the first light guide layer and the second light guide layer,
A plurality of light guides are arranged along the light guide direction of the light guide section, and reflect the light to change the direction in which the light travels;
A light-controlling component characterized by the above.
前記フォトクロミック層の第1面側に配置され、前記励起光の少なくとも一部を反射又は吸収して遮蔽する第1遮蔽層と、
前記フォトクロミック層の第2面側に配置され、前記励起光の少なくとも一部を反射又は吸収して遮蔽する第2遮蔽層と、
前記第1遮蔽層と前記第2遮蔽層との間に配置され、端面から入射する光を導光して少なくとも一部の光を前記フォトクロミック層側へ出射する導光部と、
を備える調光部材であって、
前記導光部は、
光が導光する導光層と、
前記導光層内に位置し、導光する光の一部の進む向きを変える進路変更部と、
前記導光層の第1面側に配置され、前記導光層よりも屈折率の低い第1低屈折率層と、
前記導光層の第2面側に配置され、前記導光層よりも屈折率の低い第2低屈折率層と、
を備え、
前記導光層は、第1導光層と、前記第1導光層の第2面側に位置する第2導光層とを有し、
前記進路変更部は、
前記第1導光層の第2面側に形成された凸状の単位光学形状に沿って反射層が積層されて前記第1導光層及び前記第2導光層に挟持されて形成されており、
前記導光部の導光方向に沿って複数配列され、光を反射させてその進む向きを変え、
前記反射層は、入射する光の一部を反射し、一部を透過する半透過型の反射層であること、
を特徴とする調光部材。 A photochromic layer whose transmittance changes when it receives excitation light in a specific wavelength range;
a first shielding layer disposed on a first surface side of the photochromic layer and configured to reflect or absorb and shield at least a portion of the excitation light;
a second shielding layer disposed on a second surface side of the photochromic layer and configured to reflect or absorb and shield at least a portion of the excitation light;
a light guiding section disposed between the first shielding layer and the second shielding layer, guiding light incident from an end surface and emitting at least a portion of the light to the photochromic layer side;
A light control member comprising:
The light guiding section is
a light guiding layer through which light is guided;
a path changing section located within the light guide layer and changing a direction of a portion of the guided light;
a first low refractive index layer disposed on a first surface side of the light guide layer and having a refractive index lower than that of the light guide layer;
a second low refractive index layer disposed on a second surface side of the light guide layer and having a refractive index lower than that of the light guide layer;
Equipped with
the light guide layer includes a first light guide layer and a second light guide layer located on a second surface side of the first light guide layer,
The course changing unit,
a reflective layer is laminated along a convex unit optical shape formed on the second surface side of the first light guide layer and is sandwiched between the first light guide layer and the second light guide layer,
A plurality of light guides are arranged along the light guide direction of the light guide section, and the light guides reflect the light to change the direction in which the light travels,
the reflective layer is a semi-transmissive reflective layer that reflects a part of incident light and transmits a part of the light;
A light-controlling component characterized by the above.
前記第1導光層と前記第2導光層とは、屈折率が等しい、もしくは、等しいとみなせる程度に屈折率差が小さいこと、
を特徴とする調光部材。 The light control member according to claim 1 or 2 ,
The first light guide layer and the second light guide layer have the same refractive index or a difference in refractive index between them is small enough to be considered as being equal;
A light-controlling component characterized by the above.
前記導光部は、前記導光層と前記第2遮蔽層との間に、第1透明基板層を備えること、
を特徴とする調光部材。 The light control member according to any one of claims 1 to 3 ,
the light guiding section includes a first transparent substrate layer between the light guiding layer and the second shielding layer;
A light-controlling component characterized by the above.
前記第2遮蔽層よりも第2面側に第2透明基板層を備え、
前記第1透明基板層と前記第2透明基板層との間には、前記第2遮蔽層を挟持し、前記第1透明基板層と前記第2透明基板層とを接合する中間膜が位置し、
前記第1透明基板層と前記第2透明基板層とは、前記中間膜により接合されて合わせガラスを形成すること、
を特徴とする調光部材。 The light control member according to claim 4 ,
a second transparent substrate layer on the second surface side of the second shielding layer;
an intermediate film is positioned between the first transparent substrate layer and the second transparent substrate layer, the intermediate film sandwiching the second shielding layer and bonding the first transparent substrate layer and the second transparent substrate layer;
the first transparent substrate layer and the second transparent substrate layer are bonded to each other by the intermediate film to form a laminated glass;
A light-controlling component characterized by the above.
前記調光部材の端部へ前記励起光を照射する励起光源と、
を備える調光装置。
The light control member according to any one of claims 1 to 5 ,
An excitation light source that irradiates the excitation light to an end portion of the light control member;
A dimmer device comprising:
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