当前位置：首页 > 物理技术 > 光学> 回射窗独创技术43464字

回射窗

2021-03-24 17:38:27

回射窗

　　技术领域

　　本发明涉及回射窗。

　　背景技术

　　阳光由大约一半的可见光线和大约一半的红外线组成。因此，为了抑制夏季的冷却需求，提出了在允许阳光的可见光线通过的同时切断红外线的窗户。为了切断红外线，存在吸收红外线的方法和反射红外线的方法。然而，在前一种情况下，窗户变热并且热量从窗户散发出去，因此后一种反射方法是有效的。但是，由于仅反射红外线的窗户向下反射从上方到达的阳光的热射线，所以建筑物前方的地面变热，导致热岛现象。

　　针对这样的问题，提出了使红外线向上(朝向太阳)反射的特殊膜(参照专利文献1)。该膜具有光学功能层，该光学功能层以例如锯齿状的截面形状反射红外波段的光线并透射可见波段的光线。在该膜中，可见光线透射通过光学功能层并进入室内，并且红外线被锯齿状光学功能层反射到太阳侧。

　　然而，尽管专利文献1中描述的膜允许可见光线透射并使其对窗外的风景可见，但是它也透射来自太阳的可见光线。因此，该膜仍然需要阻挡直射光线的装置，诸如百叶窗。

　　因此，已经提出了一种选择性透射/反射材料，其包括倾斜以使具有预定值或更大的入射角的光线全反射的透明部分和设置为在入射方向上反射光线的镜面(参见专利文献2)。根据该选择性透射/反射材料，来自太阳的以预定入射角或更大的入射角到达的直射光线可以被反射到太阳侧，并且可以透射以小于预定值的入射角到达的光线。因此，它不需要阻挡直射光线的另一装置，并确保了窗外风景的视野。

　　引文列表

　　专利文献

　　[专利文献1]：JP-A-2014-142669

　　[专利文献2]：JP-A-2003-202159

　　发明内容

　　技术问题

　　但是，由于专利文献2中描述的选择性透射/反射材料仅将来自太阳的直射光线反射至太阳侧，因此，在使用者不希望直射光线进入的情况下是优选的。然而，例如，当期望在不使用照明设备的情况下将直射光线引入房间以使房间更明亮时，不能使用直射光线。结果，降低了直射光线的可用性。

　　本发明是为了解决这样的问题而做出的，其目的在于提供一种回射窗，该回射窗能够在保持可见度的同时阻挡直射光线并将其反射至太阳侧，并提高直射光线的可用性。

　　技术方案

　　根据本发明的回射窗包括：第一和第二透明板材；位于第一和第二透明板材之间的透明三角形棱镜；以及能够在反射状态和非反射状态之间切换的切换构件。当切换构件处于反射状态时，在三角形棱镜中，以预定角度或更大角度进入的光线从第一透明板材以与进入时大致相同的角度发射，以小于预定角度的角度进入的光线中，到达第三侧面的光线被透射并从第二透明板材发射。

　　发明的有益效果

　　根据本发明，当切换构件处于反射状态时，在三角形棱镜中，以预定角度或更大角度入射的光线在由切换构件和第三侧面反射之后从第一透明板材以与进入时大致相同的角度发射，以小于预定角度的角度进入的光线中，到达第三侧面的光线被透射并从第二透明板材发射。因此，来自太阳的直射光线可以反射到太阳侧，并且可以捕获小于预定角度的角度的诸如风景之类的光线。此外，由于不仅可以将切换构件50切换为反射状态，还可以切换为非反射状态，所以不仅直射光线被反射到太阳侧，而且状态也可以改变为非反射以增强直射光线的可用性。因此，可以提供回射窗，该回射窗能够在保持可见性的同时阻挡直射光线并将其反射到太阳侧，并且能够提高直射光线的可用性。

　　附图说明

　　图1是示出根据本发明的第一实施例的回射窗的示意性侧视图。

　　图2是示出根据第一实施例的回射窗的透视图，并且示出旋转机构。

　　图3A至图3D是示出根据第一实施例的回射窗的光路的概念图，其中图3A示出第一光路，图3B示出第二光路，图3C示出第三光路，图3D示出第四和第五光路。

　　图4是当根据第一实施例的回射窗竖直旋转时的示意性侧视图。

　　图5A至图5C是示出当根据第一实施例的回射窗竖直旋转时的光路的概念图，其中图5A示出第六光路，图5B示出第七光路，图5C示出第八光路。

　　图6是示出当棱镜的顶角为25°时，当改变棱镜的折射率时，第一底角的角度与预定角度(以1°为单位四舍五入)之间的关系的图。

　　图7是示出当棱镜的顶角为30°时，当改变棱镜的折射率时，第一底角的角度与预定角度之间的关系的图。

　　图8是示出当棱镜的顶角为35°时，当改变棱镜的折射率时，第一底角的角度与预定角度之间的关系的图。

　　图9是示出根据第二实施例的回射窗的示意性侧视图。

　　图10是示出根据第三实施例的回射窗的局部配置图。

　　图11是示出当回射窗用于倾斜表面的示例的示意性侧视图。

　　具体实施方式

　　在下文中，将与优选实施例一起描述本发明。本发明不限于以下描述的实施例，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下适当地修改。另外，在以下说明的实施方式中，存在省略一部分配置的图示和说明的部分。然而，关于省略的技术的细节，不言而喻，在与以下描述的内容没有矛盾的程度上适当地应用已知的或众所周知的技术。

　　图1是示出根据本发明的第一实施例的回射窗的示意性侧视图。根据图1所示的示例的回射窗1示意性地包括两个透明板材10，外周端构件20，多个第一棱镜(三角形棱镜)30，多个第二棱镜(第二三角形棱镜)40，以及多个切换构件50。

　　两个透明板材10是基本上彼此平行布置的透明板材。这些透明板材料10由例如玻璃材料制成。在图1所示的状态下，在两个透明板材10中，室外侧成为第一透明板材10a，室内侧成为第二透明板材10b。

　　外周端构件20在两个透明板材10的外周端部处介于两个透明板材10之间。通过在两个透明板材10的外周端部上设置外周端构件20，形成由两个透明板材10和外周端构件20封闭的内部空间。在实施例中，从绝热的观点来看，内部空间处于真空状态，但是不限于此，内部空间可以填充有诸如空气、氩气或氪气的气体。

　　多个第一棱镜30是布置在第一透明板材10a和第二透明板材10b之间并且各自具有三角形截面的棱镜(即，具有三棱柱形状的棱镜)。那些第一棱镜30被布置成面对第一透明板材10a，使得当在横截面中观察时，第一侧面30a沿着第一透明板材10a。特别地，在第一实施例中，第一侧面30a设置成与第一透明板材10a接触。第一棱镜30的第二侧面30b和第三侧面30c相对于第一侧面30a以预定角度延伸。第二侧面30b是位于第三侧面30c竖直下方的侧面。

　　在本实施例中，第一棱镜30由固体玻璃材料或树脂材料制成。然而，不限于此，并且可以由形成第一棱镜30的外壁的棱镜壁和由密封在棱镜壁内部的透明液体制成的内部构件构成。内部构件不限于透明液体，并且可以是透明凝胶或固体。另外，第一透明板材10a也可以用作棱镜壁的一部分。

　　多个第二棱镜40中的每个是具有三角形截面并且具有与第一棱镜30相同的形状和相同的折射率的棱镜(即，具有三棱柱形状的棱镜)。这些第二棱镜40具有通过将第一棱镜30旋转180°而获得的点对称取向，并且为每个第一棱镜30提供一个第二棱镜40。这里，当仅设置第一棱镜30时，光被第一棱镜30折射，并且从房间侧的内部观看时的景物失真。但是，由于第二棱镜40与第一棱镜30成对设置，因此，抑制了从室内观看时的景物失真(提供了图像复原效果)。第二棱镜40可以由与第一棱镜30相似的棱镜壁和内部构件构成，或者可以由实心构件构成。

　　具体地，第二棱镜40面对第二透明板材10b布置，使得第二棱镜40的第四侧面40a沿着第二透明板材10b。第二棱镜40的第五侧面40b和第六侧面40c相对于第四侧面40a以预定角度延伸。第五侧面40b位于第六侧面40c的竖直上方。在这样的第二棱镜40中，第六侧面40c面对在水平方向上相邻的第一棱镜30的第三侧面30c，第五侧面40b面对在竖直方向上相邻的第一棱镜30的第二侧面30b。

　　多个切换构件50是布置为面对第一棱镜30的第二侧面30b的构件，并且可以在反射状态和非反射状态之间切换状态。切换构件50在反射状态下具有70％以上的可见光和红外线的反射率，在非反射状态下具有30％以下的可见光和红外线的反射率。

　　特别地，在第一实施例中，在切换构件50中，一个表面是反射层51，其具有70％以上的可见光和红外线的反射率，并且该表面设置为与第一棱镜30的第二侧30b接触。另一方面，切换构件50的另一表面(反射层51的背表面侧)是吸收层52，其具有70％以上的可见光和红外线的吸收率，该表面与第二棱镜40的第五侧面40b相对，其间具有空间。

　　另外，在本实施例中，第二棱镜40在第一棱镜30与第二透明板材10b之间以微小的间隙布置。在它们之间插入诸如细柱和颗粒的插入构件，以保持微小的间隙。结果，即使在内部空间为真空状态的情况下，回射窗1也具有依次为第一棱镜30、插入构件、第二棱镜40、插入构件和第二透明板材10b的层叠结构，它将被支撑以承受压力。

　　图2是示出根据第一实施例的回射窗1的透视图，示出了旋转机构。在以下的说明中，将回射窗1中的不包括旋转机构60的结构(两个透明板材10，外周端构件20，第一棱镜30，第二棱镜40以及切换构件50)称为层叠体(平板体)L。

　　如图2所示，回射窗1除了层叠体L之外还包括旋转机构60。旋转机构60包括枢轴61、窗框62和锁定装置(未示出)，并且可以在保持层叠体L的左右位置的同时在竖直方向上旋转。

　　具体地，枢轴61是设置在竖直延伸的层叠体L的左右侧的中央的旋转轴构件。窗框62是装配有层叠体L的矩形框构件，并且在竖直延伸的左右侧的中央设置有旋转孔(未示出)，枢轴61插入到旋转孔中。锁定装置(未示出)用于在层压体L装配在窗框62中的状态下固定层叠体L。

　　通过这种构造，使用者可以释放锁定装置并使层叠体L绕枢轴61旋转。旋转之后，使用者通过锁定装置将层叠体L锁定并固定在窗框62上。这样，可以使层叠体L绕枢轴61竖直旋转，并且在旋转时，可以在保持层叠体L的左右位置的同时执行竖直旋转，在竖直旋转中，切换一个板构件10a和另一板构件10b的相对位置。

　　这里，在本实施例中，设置第一棱镜30的折射率和三角形的每个内角，以实现跟随光路OP1至OP5。图3A至图3D是示出根据第一实施例的回射窗1的光路OP1至OP5的概念图，其中图3A示出第一光路OP1，图3B示出第二光路OP2，图3C示出第三光路OP3，图3D示出第四和第五光路OP4和OP5。

　　在第一至第五光路OP1至OP5中，第一至第三光路OP1至OP3是用于当相对于第一透明板材10a的法线N的角度(即，在竖立位置使用时的仰角)为预定角度α或更大角度时入射在第一透明板材10a上并且从第一侧面30a进入三角形棱镜30的光线的光路。

　　如图3A中所示，第一光路OP1是其中以预定角度α或更大角度进入的光线首先到达第二侧面30b，被反射层51全反射(反射70％以上)，到达第三侧面30c，并被第三侧面30c全反射(理论全反射)，然后光线从第一透明板材10a朝向太阳侧以基本上与接近角α1相同的角度α1′发射的光路。

　　如图3B中所示，第二光路OP2是其中以预定角度α或更大角度进入的光线首先到达第三侧面30c，在第三侧面30c被全反射(理论全反射)，到达第二侧面30b，并被反射层51全反射(反射70％以上)，然后光线从第一透明板材10a朝向太阳侧以基本上与接近角α2相同的角度α2′发射的光路。

　　如图3C中所示，第三光路OP3是其中进入的光线首先到达第三侧面30c，在第三侧面30c被全反射(理论全反射)，到达第一侧面30a，在第一侧面30a被全反射(理论全反射)，到达第二侧面30b，并在反射层51被全反射(反射70％以上)，然后光线在第一侧面30a和第三侧面30c被全反射(理论全反射)并从第一透明板材10a朝向太阳侧以基本上与接近角α3相同的角度α3′发射的光路。

　　为了实现这样的第一到第三光路OP1到OP3，第一和第二光路OP1和OP2到第三侧面30c的入射角需要等于或大于临界角。此外，第三光路OP3到第一侧面30a和第三侧面30c的入射角需要等于或大于临界角。

　　如图3D所示，第四和第五光路OP4和OP5是用于当仰角(例如，角度α4和α5)小于预定角度α时入射在第一透明板材10a上并从第一侧面30a进入三角形棱镜30的光线的光路。第一棱镜30完全透射(理论全透射)以小于预定角度α的仰角进入的光线的到达第三侧面30c的光线，并通过第二透明板材10b发射光线(见图1)。在这种情况下，第四和第五光路OP4和OP5到第三侧面30c的入射角需要小于临界角。

　　图4是当根据第一实施例的回射窗1竖直旋转时的示意性侧视图。如图4所示，当层叠体L竖直旋转时，设置第二棱镜40的折射率和三角形内角，从而实现下述的光路OP4至OP8。其中，第四和第五光路OP4和OP5与参考图3A至3D描述的光路相同，因此将省略其描述。

　　图5A至图5C是示出当根据第一实施例的回射窗竖直旋转时的光路OP6至OP8的概念图，其中图5A示出第六光路OP6，图5B示出第七光路OP7，图5C示出第八光路OP8。所有第六至第八光路OP6至OP8是用于当相对于第二透明板材10b的法线N的角度(即，在竖立位置使用时的仰角)为预定角度α或更大角度时入射在第二透明板材10b上并且从第四侧面40a进入第二三角形棱镜40的光线的光路。

　　如图5A所示，第六光路OP6是其中以预定角度α或更大角度进入的光线到达第五侧面40b，从第五侧面40b发射，并且到达吸收层52的光路。

　　如图5B所示，第七光路OP7是其中以预定角度α或更大角度进入的光线首先到达第六侧面40c，在第六侧面40c被全反射(理论全反射)，到达第五侧面40b，从第五侧面40b发射，并到达吸收层52的光路。

　　如图5C所示，第八光路OP8是其中以预定角度α或更大角度进入的光线首先到达第六侧面40c，在第六侧面40c被全反射(理论全反射)，到达第四侧面40a，在第四侧面40a被全反射(理论全反射)，到达第五侧面40b，并从第五侧面40b发射以到达吸收层52的光路。

　　为了实现这样的第六至第八光路OP6至OP8，第六光路OP6至第五侧面40b的入射角需要小于临界角。此外，第七光路OP7到第六侧面40c的入射角需要等于或大于临界角，并且全反射后第七光路OP7到第五侧面40b的入射角需要小于临界角。此外，第八光路OP8在第六侧面40c上的入射角需要等于或大于临界角，并且全反射后第四侧面40a上的入射角需要等于或大于临界角，而且，全反射后第五侧面40b上的入射角需要小于临界角。

　　在此，当层叠体L竖直旋转时，第六至第八光路OP6至OP8到达吸收层52，从而切换构件50被直射光线有效地加热。当切换构件50被加热时，如图4所示，与切换构件50接触的第一棱镜30也被加热，并且与第一棱镜30接触的第一透明板材10a也被加热。因此，第一透明板材10a可以被加热以在室内侧产生加热效果。

　　第一棱镜30和第二棱镜40具有相同的折射率和相同的形状。因此，当采用下述棱镜30和40时，可以实现上述第一至第八光路OP1至OP8。

　　在下面的描述中，由第一侧面30a和第三侧面30c形成的角度(由第四侧面40a和第六侧面40c形成的角度)被称为顶角AA(见图1)，并且由第二侧面30b和第三侧面30c形成的角度(由第五侧面40b和第六侧面40c形成的角度)被称为第一底角BA1(见图1)，并且进一步地，由第一侧面30a和第二侧面30b形成的角度(由第四侧面40a和第五侧面40b形成的角度)被称为第二底角BA2(见图1)。

　　图6是示出当棱镜30和40的顶角AA为25°时，当改变棱镜30和40的折射率时，第一底角BA1的角度与预定角度α(以1°为单位四舍五入)之间的关系的图。

　　如图6所示，当棱镜30和40的材料是折射率为1.17的多孔材料时，当第一底角BA1为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为41°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.25的多孔材料时，当第一底角BA1为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为37°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.30的多孔材料时，当第一底角BA1为105°和75°时，预定角度α为41°，并且当第一底角BA1为100°，95°，90°，85°和80°时，预定角度α为34°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.33的氟橡胶并且被水密封时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为44°，37°，33°，33°，33°，37°和44°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.37的氟树脂并且填充有20％盐溶液时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为49°，41°，33°，31°，33°，41°和49°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.41的丙烯酸树脂并被硅树脂封装时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为54°，45°，37°，30°，37°，45°和54°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.48的硼硅酸盐玻璃时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为65°，53°，44°，35°，44°，53°和65°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.52的苏打石灰玻璃时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为73°，58°，48°，38°，48°，58°和73°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.59的聚碳酸酯时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α是NG(NG是指90°以上的值，这是在产品中没有意义的值。以下也同样。)，70°，56°，45°，56°，70°和NG。

　　在此，由于预定角度α越小，越多来自太阳的直射光线能够在更宽的角度范围内反射到太阳侧，而且越能被引导到吸收层52，因此小的预定角度是优选的。另一方面，希望窗户具有小的顶角AA、在切换构件50之间的宽的竖直间隔、和要传递到室内的外部场景。因此，期望相对于一定的顶角AA设定最小的预定角度α，并且考虑到安装区域和方向上的时间和季节，预定角度α适当地覆盖太阳的海拔范围。此外，如图6所示，当折射率约为1.41并且第一底角BA1为90°时，预定角度α具有最小值(30°)。因此，可以说棱镜30和40优选具有约1.41的折射率和90°的第一底角BA1。然而，由于棱镜30和40的材料问题，棱镜30和40可能不具有大约1.41的折射率和90°的第一底角BA1，并且可以设置折射率和内角，使得预定角度α实现预定角度α的最小值+10°(40°)。

　　即，在图6所示的示例中，折射率为1.25时第一底角BA1为75°以上且105°以下时，折射率为1.30和1.33时第一底角BA1为80°以上且100°以下时，折射率为1.37和1.41时第一底角BA1为85°以上且95°以下时，折射率为1.48和1.52时第一底角BA1为90°时，预定角度α可以为40°以下，因此是优选的。

　　在本实施例中，棱镜30和40不限于设置折射率和内角使得预定角度α实现预定角度α的最小值+10°的棱镜。例如，为了实现上述第一至第八光路OP1至OP8，当顶角AA为25°时，折射率可以不为1.59以上，并且第一底角BA1可以不为105°以上和75°以下。即，棱镜30和40在考虑到安装区域和方向上的时间和季节的太阳可以到达的海拔范围的高度范围内，可以将折射率和角度设定为使得实现第一至第八光路OP1至OP8。棱镜30和40不限于设置折射率和角度以使得在太阳的整个海拔范围内实现第一至第八光路OP1至OP8的情况。可以设置折射率和角度，使得第一至第八光路OP1至OP8仅在太阳可以到达的海拔范围的一部分(例如，安装区域中的最高海拔)中实现。

　　这里，图6示出了当顶角AA为25°时的预定角度α，但是当顶角AA的角度改变时，预定角度α的值也改变。

　　图7是示出当棱镜30和40的顶角AA为30°时，当改变棱镜30和40的折射率时，第一底角BA1的角度与预定角度α之间的关系的图。

　　如图7所示，当棱镜30和40的材料是折射率为1.17的多孔材料时，当第一底角BA1为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为35°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.25的多孔材料时，当第一底角BA1为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为30°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.30的多孔材料时，当第一底角BA1为105°和75°时，预定角度α为33°，并且当第一底角BA1为100°，95°，90°，85°和80°时，预定角度α为27°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.33的氟橡胶并且被水封闭时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为37°，29°，26°，26°，26°，29°和37°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.37的氟树脂并且填充有20％盐溶液时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为41°，33°，26°，24°，26°，33°和41°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.41的丙烯酸树脂并被硅树脂封装时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为45°，37°，29°，22°，29°，37°和45°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.48的硼硅酸盐玻璃时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为53°，44°，35°，27°，35°，44°和53°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.52的苏打石灰玻璃时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为58°，48°，38°，30°，38°，48°和58°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.59的聚碳酸酯时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°，预定角度α为70°，56°，45°，35°，45°，56°和70°。

　　因此，即使当顶角AA为30°时，当折射率约为1.41并且第一底角BA1为90°时，预定角度α具有最小值(22°)。因此，当顶角AA为30°时，优选将棱镜30和40的折射率和内角设定为使得预定角α为32°以下。

　　图8是示出当棱镜30和40的顶角AA为35°时，当改变棱镜30和40的折射率时，第一底角BA1的角度与预定角度α之间的关系的图。

　　如图8所示，当棱镜30和40的材料是折射率为1.17的多孔材料时，当第一底角BA1为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为29°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.25的多孔材料时，当第一底角BA1为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为23°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.30的多孔材料时，当第一底角BA1为105°和75°时，预定角度α为27°，并且当第一底角BA1为100°，95°，90°，85°和80°时，预定角度α为21°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.33的氟橡胶并且被水封闭时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为29°，22°，19°，19°，19°，22°和29°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.37的氟树脂并且填充有20％盐溶液时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为33°，26°，19°，17°，19°，26°和33°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.41的丙烯酸树脂并被硅树脂封装时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为37°，29°，22°，14°，22°，29°和37°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.48的硼硅酸盐玻璃时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为44°，35°，27°，19°，27°，35°和44°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.52的苏打石灰玻璃时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为48°，38°，30°，22°，30°，38°和48°。

　　当棱镜30和40的材料是折射率为1.59的聚碳酸酯时，当第一底角BA1依次为105°，100°，95°，90°，85°，80°和75°时，预定角度α为56°，45°，35°，27°，35°，45°和56°。

　　这样，即使当顶角AA为35°时，当折射率约为1.41并且第一底角BA1为90°时，预定角度α也具有最小值(14°)。因此，当顶角AA为30°时，优选将棱镜30和40的折射率和内角设定为使得预定角度α为24°以下。

　　接下来，参照图1至图5C描述根据实施例的回射窗1的操作。

　　首先，在根据本实施例的回射窗1中，在图1所示的状态下，通过设置第一棱镜30的折射率和内角来实现图3A至3D所示的第一至第五光路OP1至OP5。

　　即，相对于第一透明板材10a以预定角度α或更大角度进入第一棱镜30的光线形成第一至第三光路OP1至OP3，并通过第一透明板材10a以基本上与进入时相同的角度发射，并且不会反射到地面侧。

　　此外，相对于第一透明板材10a以小于预定角度α的角度进入第一棱镜30的一部分光线形成第四和第五光路OP4和OP5。因此，在以小于预定角度α的角度进入第一棱镜30的光线中，到达第三侧面30c的光线从第二透明板材10b完全透射并发射到室内侧。

　　此外，在以小于预定角度α的角度进入第一棱镜30的光线中，到达第二侧面30b的光线经历全反射(在反射层51处的全反射)或全透射，并且它们中的一部分发射到室内侧，其余的发射到房间的外部。

　　此外，假定图2所示的旋转机构60用于在保持层叠体L的左右位置的同时在竖直方向上进行半旋转。在这种情况下，在回射窗1中，第二棱镜40位于室外侧，如图4所示。在这种状态下，回射窗1实现图3A至3D所示的第四和第五光路OP4和OP5以及图5A至5C所示的第六至第八光路OP6至OP8。

　　即，相对于第二透明板材10b以预定角度α或更大角度进入第二棱镜40的光线形成第六至第八光路OP6至OP8，并且阳光可以被收集在吸收层52中。结果，光线可以通过第一棱镜30加热第一透明板材10a，从而可以在室内侧提供加热效果。

　　此外，相对于第二透明板材10b以小于预定角度α的角度进入第二棱镜40的一部分光线形成第四和第五光路OP4和OP5。因此，除非被切换构件50阻挡，以预定角度α或更小角度进入第二棱镜40的光线全透射并从第一透明板材10a发射到室内侧。

　　在第一实施例中，由于切换构件50与第一棱镜30接触，并且第一棱镜30与第一透明板材10a接触，因此，采用使用吸收层52中收集的阳光加热第一透明板材10a的方法。然而，本发明不限于此，热介质可以在吸收层52中循环，并且热介质可以被加热并用于其他装置等中。在这种情况下，切换构件50和第一棱镜30可以不彼此接触，并且第一棱镜30和第一透明板材10a可以不彼此接触。

　　这样，根据本实施例的回射窗1，当切换构件50处于反射状态时，第一棱镜30使以预定角度α或更大角度入射的光线通过在切换构件50和第三侧面30c上的反射以与进入时大致相同的角度从第一透明板材10a发射，并且在以小于预定角度α的角度进入的光线中，到达第三侧面30c的光线被透射，并且从第二透明板材10b发射。因此，来自太阳的直射光线可以反射到太阳侧，并且可以捕获小于预定角度α的角度的诸如风景之类的光线。此外，由于不仅可以将切换构件50切换为反射状态，还可以切换为非反射状态，所以不仅直射光线被反射到太阳侧，而且反射状态也可以改变为非反射状态以增强直射光线的可用性。因此，可以提供回射窗1，该回射窗1能够在保持可见性的同时阻挡直射光线并将其反射到太阳侧，并且能够提高直射光线的可用性。

　　此外，设置有旋转机构60，该旋转机构60允许具有第一棱镜30等的层叠体L在竖直方向旋转，并且切换构件50具有反射层51和吸收层52，并且因此通过旋转机构60的旋转在反射状态和吸收状态之间切换状态。因此，旋转机构60能够在直射光线被阻挡并反射到太阳侧的状态与直射光线被吸收并用于室内加热等的状态之间进行切换。结果，可以增加直射光线的可用性。

　　接下来，将描述本发明的第二实施例。根据第二实施例的回射窗与第一实施例的回射窗相似，但是部分配置不同。在以下描述中，与第一实施例中的元件相同或相似的元件将被分配相同的附图标记和字母，并且将省略其描述。

　　图9是示出根据第二实施例的回射窗的示意性侧视图。如图9所示，根据第二实施例的回射窗2中的切换构件50由可以根据温度环境、光照环境或电压施加状态在浑浊的反射状态和透明的非反射状态(透射状态)之间切换的构件构成。因此，在第二实施例中，当切换构件50变得浑浊并且处于反射状态时，直射光线被反射到太阳侧，而当其变为透明并且处于非反射状态时，直射光线可以进入室内侧。此外，在下面的描述中，透射状态将被描述为非反射状态。然而，其不必限于透射状态，而可以处于吸收状态。

　　具体地，切换构件50由诸如热致变色、光致变色、电致变色等的材料制成，该材料在暴露于高温、紫外线照射等时会变色，或者切换构件50由由诸如电子纸的部件制成。例如，电致变色类型的Umglass在被施加电压时变得透明，而在不被施加电压时变得浑浊并且反射光线。此外，可以使用许多技术的电子纸，例如磁泳黑白切换显示类型。

　　此外，切换构件50不限于上述材料，并且可以由透明管和特定液体构成。在此，某些具有较低临界溶液温度(LCST)特性的液体在相分离温度以下变为透明，而在相分离温度(浊点)以上变为浑浊。例如，N-异丙基丙烯酰胺水溶液的浊点接近体温，低于该温度时其透射率约为100％，高于该温度时其透射率约为0％。因此，可以将这种液体封闭在透明管中以形成切换构件50。

　　接下来，将描述根据第二实施例的回射窗2的操作。

　　首先，在根据第二实施例的回射窗2中，假设切换构件50变得浑浊并且处于反射状态。在这种情况下，相对于第一透明板材料10a以预定角度α或更大角度进入第一棱镜30的光线以与接近角大致相同的角度通过第一透明板材10a发射并且不反射到地面侧，如在第一实施例中那样。

　　此外，即使对于相对于第一透明板材10a以小于预定角度α的角度进入第一棱镜30的光线，到达第三侧面30c的光线被全透射并从第二透明板材10b发射到室内侧。

　　相反，假设切换构件50变得透明并且处于非反射状态。在这种情况下，当相对于第一透明板材10a以预定角度α或更大角度进入第一棱镜30的光线到达切换构件50时，光线穿过切换构件50并通过第二棱镜40从第二透明板材10b发射到室内侧。因此，可以利用直射光线将照明效果引入房间。

　　此外，以小于预定角度α的角度进入第一棱镜30的光线也从第二透明板材10b发射到室内侧。

　　以此方式，根据第二实施例的回射窗2，与第一实施例类似，可以提供在保持可见度的同时能够阻挡直射光线并将其反射到太阳侧、并可以增强直射光线的可用性的回射窗2。

　　此外，由于切换构件50由根据温度环境或电压施加状态在浑浊反射状态和透明非反射状态之间切换状态的构件构成，因此，当其变为浑浊时，直射光线可以被阻挡并反射到太阳侧，当其变为透明时，直射光线可以引入房间。因此，可以改善直射光线的可用性。

　　接下来，将描述本发明的第三实施例。根据第三实施例的回射窗与第一实施例的回射窗相似，但是部分配置不同。在以下描述中，与第一实施例中的元件相同或相似的元件将被分配相同的附图标记和字母，并且将省略其描述。

　　图10是示出根据第三实施例的回射窗3的局部配置图。另外，在图10中，示出了从层叠体L的堆叠方向观察的切换构件50。如图10所示，根据第三实施例的回射窗3包括用于在反射状态和非反射状态之间切换切换构件50的状态的操作机构70和80。另外，在第三实施例中，将描述其中设置两个操作机构70和80，即第一操作机构70和第二操作机构80的示例。然而，根据第三实施例的回射窗3可以仅具有操作机构70和80之一。

　　首先，在第三实施例中，切换构件50包括透明的中空构件53，并且能够在将白色或银色的液体封装在中空构件53中的反射状态和封装透明液体的非反射状态之间切换状态。在这种切换构件50中，可以从中空构件53的一端侧引入透明液体，并且可以从另一端侧引入白色或银色液体。切换构件50设置有用于在中空构件53内部分离两种液体的果冻状凝胶管54。

　　第一操作机构70用于通过用户操作在反射状态和非反射状态之间切换切换构件50的状态，并且包括上滑轮71、下滑轮72、梯绳73、操作部74、多个液体存储容器75和多个柔性管76。

　　上滑轮71和下滑轮72是设置在回射窗3的上侧和下侧的滑轮构件。梯绳73是围绕上滑轮71和下滑轮72缠绕的环状绳索构件。操作部74和多个液体存储容器75附接到梯绳73。

　　操作部74包括例如内部磁体74a和外部磁体74b。内部磁体74a是布置在由两个板构件10和外周端构件20形成的内部空间中的磁体构件，并且连接至梯绳73。外部磁体74b经由位于室内侧的第二透明板材10b被吸引至内部磁体74a。内部磁体74a和外部磁体74b由诸如钕磁体的强磁体组成。

　　多个液体存储容器75沿着竖直延伸的梯绳73竖直地布置，并且液体存储容器75是存储透明液体的容器。液体存储容器75以与切换构件50相同的数量设置，并且每个液体存储容器75通过具有柔性的柔性管76连接至每个切换构件50的一端。

　　第二操作机构80用于与用户的操作无关地在反射状态和非反射状态之间自动切换切换构件50的状态。第二操作机构80包括绳索构件81，配重W，形状记忆合金弹簧82，油脂盒83，传热油脂G，多个液体存储容器84和多个柔性管85。

　　绳索构件81是上端附件到从第一透明板材10a突出的三角形突起P并且配重W附接到下端的绳索构件。形状记忆合金弹簧82是可以根据环境温度而伸缩的构件。形状记忆合金弹簧82插入在绳索构件81之间，并容纳在油脂盒83中。油脂盒83的内部填充有传热油脂G。此外，油脂盒83设置成与一个透明板材10a接触。

　　多个液体存储容器84沿着竖直延伸的绳索构件81竖直地布置，并且液体存储容器84是存储白色或银色液体的容器。设置与切换构件50的数量相同数量的液体存储容器84，并且每个液体存储容器84通过具有柔性的柔性管85连接到每个切换构件50的另一端。

　　接下来，将描述第三实施例的回射窗3的操作。首先，假设夏季的外部温度较高。在这种情况下，外部空气温度通过油脂盒83和传热油脂G从第一透明板材10a传递到形状记忆合金弹簧82，并且形状记忆合金弹簧82处于拉伸状态。当形状记忆合金弹簧82处于拉伸状态时，绳索构件81被拉起，并且多个液体存储容器84也被拉起。

　　当使用者在这种状态下向上移动操作部74的外部磁体74b时，多个液体存储容器75通过梯绳73向下移动。结果，存储白色或银色液体的液体存储容器84的位置升高，并且存储透明液体的液体存储容器75的位置降低。

　　因此，液体存储容器84的白色或银色液体将凝胶管54推向一端侧，并且切换构件50处于反射状态。当切换构件50处于反射状态时，如在第一和第二实施例中一样，直射光线被反射到太阳侧。

　　另一方面，假设冬季的外部温度较低。在这种情况下，外部空气温度通过油脂盒83和传热油脂G从第一透明板材10a传递到形状记忆合金弹簧82，并且形状记忆合金弹簧82处于松弛状态。当形状记忆合金弹簧82处于松弛状态时，绳索构件81降低，并且多个液体存储容器84的位置也降低。

　　当用户在这种状态下向下移动操作部74的外部磁体74b时，多个液体存储容器75通过梯绳73向上移动。结果，存储白色或银色液体的液体存储容器84的位置降低，并且存储透明液体的液体存储容器75的位置升高。

　　因此，液体存储容器75的透明液体将凝胶管54推向另一端侧，并且切换构件50处于非反射状态。当切换构件50处于非反射状态时，如在第二实施例中一样，直射光线被引入到室内侧。

　　以此方式，根据第三实施例的回射窗3，与第一实施例类似，可以提供在保持可见度的同时能够阻挡直射光线并将其反射到太阳侧、并可以增强直射光线的可用性的回射窗3。

　　此外，根据第三实施例，切换构件50由透明中空构件53构成，并且可以在其中密封白色或银色液体的反射状态与其中密封透明液体的非反射状态之间切换状态。因此，当封闭白色或银色液体时，直射光线可以被阻挡并且反射到太阳侧，并且当封闭透明液体时，直射光线可以被引入房间中。因此，可以改善直射光线的可用性。

　　以上基于实施例描述了本发明。然而，本发明不限于以上实施例，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下进行修改，并且可以在可能的范围内适当地组合其他技术。此外，可以在可能的范围内组合已知或公知的技术。

　　例如，在实施例中，描述了回射窗1至3用于直立表面的示例，但是回射窗1至3不仅可以用于直立表面，而且还可以用于倾斜表面(例如，屋顶表面)。图11是示出当回射窗1至3用于倾斜表面的示例的示意性侧视图。如图11所示，回射窗1至3可以例如在日本的向北侧倾斜的倾斜表面中使用。这是因为即使在这种情况下，也可以根据高度期间与预定角度的关系来实现光路OP1至OP8等。

　　在上述实施例中，回射窗1至3具有第一透明板材10a和第二透明板材10b的两层结构，但是可以具有三层或更多层结构的透明板材。

　　此外，在第二实施例中，浑浊反射状态和透明非反射状态被切换。然而，本发明不限于此，并且可以配置为在混浊反射状态和变黑吸收状态(吸收率为70％以上)之间切换状态。在这种情况下，切换构件50可以由诸如磁泳电子纸的部件构成。在该示例中，类似于第一实施例，使切换构件50与第二棱镜40接触或者通过使用切换构件50加热热介质，使得可以将直射光线转换成热，然后引入房间。

　　类似地，第三实施例可以配置为在其中填充有白色或银色液体的反射状态和其中填充有黑色液体的吸收状态(吸收率为70％以上)之间切换状态。在这种情况下，液体容器84填充有黑色液体。

　　尽管以上参考附图描述了各种实施例，但是不言而喻，本发明不限于这样的示例。对于本领域技术人员显而易见的是，可以在权利要求的范围内设想各种改变或修改，并且应当理解，那些改变或修改当然也属于本发明的技术范围。此外，在不脱离本发明的精神的情况下，上述实施例中的构成元件可以被任意地组合。

　　本申请基于2018年2月9日提交的日本专利申请(日本专利申请No.2018-021509)，其内容通过引用合并于此。

　　[附图标记列表]

　　1至3：回射窗

　　10a：第一透明板材

　　10b：第二透明板材

　　30：第一棱镜(三角形棱镜)

　　30a：第一侧面

　　30b：第二侧面

　　30c：第三侧面

　　40：第二棱镜(第二三角形棱镜)