JPH07168080A - 採光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大量の太陽光を受光体へ採り入れることができ
て、軽量でかつ安価に製作することができる採光装置を
提供する。 【構成】複数の同心的な輪帯状反射部材４からなる凹面
反射体１へ太陽光ｃを照射して、所定位置に焦点を有す
るように反射させ、該反射光ｄをその焦点部の前側に設
けた二次反射体２により、所定位置に焦点を有するよう
に反射させ、その焦点部において可視光線ｅを受光体３
により採光させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽光中の可視光線を
採り入れて照明等に利用することができる採光装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽光から可視光線等を取り出し
て、明かり採りや日光浴等に用いられる採光装置は、図
３に示すようなものが知られている。

【０００３】この装置40は、太陽位置に合わせて凹レン
ズによる反射鏡41を据え付け、この凹レンズ反射鏡41に
照射された太陽光42をその前部に設けた反射鏡43へ集光
すると共に、この反射鏡43により再び所定に焦点を結ぶ
ように反射させ、その焦点部に光ファイバー等の受光部
材44を対応させて採光に利用していたものである。

【０００４】しかしながら、凹レンズによる反射鏡41を
用いた前記装置40は、大量の太陽光42を効率よく採り入
れるためには、その凹レンズ径を極めて大きく形成して
受光面を広くしなければならないので、この凹レンズ反
射鏡41の製作コストが高騰して装置全体が高価となるば
かりか、大型化する凹レンズは、大重量となって装置の
運搬や据え付けが困難となって、採光のために十分に利
用できない問題点を有するものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した問題
点を解決するためになされたもので、複数の同心的な輪
帯状反射部材からなる凹面反射体へ太陽光を照射して、
所定位置に焦点を有するように反射させ、該反射光をそ
の焦点部の前側に設けた二次反射体により、所定位置に
焦点を有するように反射させ、その焦点部において可視
光線を受光体により採光させることにより、大量の太陽
光を受光体へ採り入れることができる装置を、軽量でか
つ安価に製作することができる採光装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、複数の同心的な輪帯状反射部材
からなる凹面反射体と、この凹面反射体へ照射された太
陽光を所定位置に焦点を有するように反射させて、該反
射光を受光する前記焦点部の前側に設けた二次反射体
と、該二次反射体へ照射された反射太陽光を所定位置に
焦点を有するように再び反射させて、その焦点部におい
て可視光線を採光する受光体と、を備えさせた採光装置
の構成にある。

【０００７】

【作用】前記のように構成される本発明は以下に述べる
作用を奏する。凹面反射体に照射された太陽の入射光
は、該凹面反射体におけるそれぞれの輪帯状反射部材に
当たって反射し、その反射光は、この凹面反射体の他側
において所定位置に焦点を結ぶように集光される。

【０００８】そして、この反射光は、焦点部の前側に設
けた二次反射体に照射され、再び反射するもので、この
反射光は所定位置に焦点を結ぶように集光されて、この
焦点部に設けた受光体に照射される。

【０００９】この光は、受光体を通って希望する光源と
なり種々利用される。

【００１０】

【実施例】次に本発明に関する採光装置の実施の一例を
図面に基づいて説明する。

【００１１】図１においてＡは採光装置で、凹面反射体
１と、二次反射体２と、受光体３とにより基本的に構成
される。

【００１２】そして、前記した凹面反射体１は、図２に
示すように、複数の同心的な輪帯状反射部材４，４，４
…群からなるもので、回折格子状のフレネル凹面鏡が採
用されるものであって、各輪帯状反射部材４，４，４…
の対応面を、本来成形される凹状反射面ｂ（図２におい
て仮想線で示す円弧）に合致するようにそれぞれ成形し
てある。

【００１３】この凹面反射体１は、基材としてアクリル
等の可透性合成樹脂等により平板状に成形してあって、
その底面に前記した輪帯状反射部材４，４，４…を環状
に刻設し、この面へ誘電体膜やアルミニューム等の金属
膜５を慣用法による蒸着によって施すことにより、太陽
光の高い反射性を得ると共に、更に、この金属膜５面を
ガラスや合成樹脂等の裏材６によって補強を施してあ
る。

【００１４】そして、この凹面反射体１は、その反射面
を外方、すなわち、太陽光ｃの照射方向へ向けて保持体
７へ取り付けられているもので、該保持体７は、回動体
８へ支軸９により上下方向に対して揺動自在に取り付け
られ、支軸９をウォーム・ウォームホイール等の減速機
10a を介して駆動されるモータ10b からなる揺動手段11
によって、保持体７を揺動操作する。

【００１５】なお、前記した凹面反射体１は、反射鏡を
用いるものであるから、レンズを用いる場合と異なり、
色収差を全く起こさないので、自然色の光を採り込むこ
とができる。

【００１６】前記した二次反射体２は、凹面反射体１へ
照射された太陽光ｃを所定位置に焦点を有するように反
射させて、該反射光ｄを受光するするもので、この反射
光ｄの焦点部におけるその前側において、凹面反射体１
の中心位置へ、保持体７に付設した支持部材12より延設
されたアーム13の取付部材14に設けてある。

【００１７】この二次反射体２は、フィルター状の反射
鏡であって、光吸収損失が少ない石英ガラスあるいは各
種のガラス，金属，結晶体，半導体，合成樹脂等の基板
からなる可透性板15面へ、慣用法により蒸着、すなわ
ち、前記可透性板15の表面へ、誘電体膜や金属膜16を真
空蒸着により一層または複層で平面の鏡面となるように
施してあり、該膜16の屈折率，厚さ，層数を変化させる
ことにより、光の干渉・吸収を利用して特定の波長域の
光、例えば、可視光線ｅを反射させ、赤外線，紫外線ｆ
等を透過させるものである。

【００１８】なお、透過されたこの赤外線，紫外線ｆ等
は、乾燥や加熱，暖房等の熱源や、殺菌等として利用さ
れるもので、この焦点部には、図示してないが、耐熱性
に優れ、光吸収損失が少ない光ファイバー等が取り付け
られる。

【００１９】前記した受光体３は、二次反射体２へ照射
された反射太陽の入射光ｄを所定位置に焦点を有するよ
うに再び反射させて、その焦点部において該反射光であ
る可視光線ｅを採光するものであって、光吸収損失が少
ない石英やガラスあるいは合成樹脂等の光ファイバーを
採用するものである。

【００２０】そして、この受光体３は、前記した保持体
７の支持部材12に設けた取付筒17内へ挿嵌して、その取
付位置を調整自在に固定してあるもので、その一端部、
すなわち、入光部を二次反射体２からの入射光ｄの焦点
部に対応させてあり、また、他端部を希望する各種利用
機器、例えば、照明器具や日光浴等の照射器具（図示せ
ず）に接続してある。

【００２１】図１において18は保持体７の旋回手段で、
基台19の略中心部に減速機付きモータ20を固着し、その
出力軸21に保持体７の底部を取り付けて、モータ20の正
逆回転により保持体７が水平状態で任意に回転するもの
であって、前記した揺動手段11との協働により、刻々と
変化・移動する太陽位置に追従できるようにして、常
に、最高効率の採光が行なえるようにしてある。

【００２２】図１において22は太陽位置の追尾センサー
で、アーム13の取付部材14に取り付けて、これより発す
る検知信号を制御手段23を介して、揺動手段11および旋
回手段18のモータ10b ，20へ送信し、適宜、凹面反射体
１の太陽への向面位置を制御する。

【００２３】次に、前記した本発明実施例装置Ａにおけ
る作用を説明する。

【００２４】図１に示すように、センサー22によりあら
かじめ太陽位置を確認して、凹面反射体１の太陽への向
きを揺動手段11および旋回手段18により調整しておく。

【００２５】そして、正しくかつ効率よく太陽へ向かっ
た凹面反射体には、太陽光である入射光ｃが照射され
て、この凹面反射体１におけるそれぞれの輪帯状反射部
材４，４，４…に当たって反射する。

【００２６】この反射光ｄは、この凹面反射体１の他側
において所定位置に焦点を結ぶように集光される。

【００２７】そして、この反射光ｄは、アーム13に取り
付けられ、その焦点部の前側に設けた二次反射体２に照
射されるので、再び、この反射光ｄは反射して所定位置
に焦点を結ぶように集光され入射光ｅとなる。

【００２８】したがって、この入射光ｅは、該焦点部に
おいて支持部材12に設けた取付筒１７内へ挿嵌される光
ファイバー等の受光体３に照射されるので、該受光体３
内を通って希望する光源となり種々利用される。

【００２９】

【発明の効果】前述したように本発明の採光装置は、照
射される太陽光の中から、可視光線を大量に採り出し
て、この光を有効に利用することができ、しかも、複数
の同心的な輪帯状反射部材からなる凹面反射体を用いる
ことにより、装置全体を軽量でかつ安価に製作すること
ができる格別な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する採光装置の一実施例を示す一部
を破断した側面図である。

【図２】図１における凹面反射体の一部を拡大して示す
断面図である。

【図３】従来の集光装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 凹面反射体 ２ 二次反射体 ３ 受光体 ４ 輪帯状反射部材 ｃ 太陽光 ｄ 反射光 ｅ 可視光線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の同心的な輪帯状反射部材からなる
   凹面反射体と、この凹面反射体へ照射された太陽光を所
   定位置に焦点を有するように反射させて、該反射光を受
   光する前記焦点部の前側に設けた二次反射体と、この二
   次反射体へ照射された反射太陽光を、所定位置に焦点を
   有するように再び反射させて、その焦点部において可視
   光線を採光する受光体とを備えさせたことを特徴とする
   採光装置。