JPS593661B2 - 放射エネルギ−伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射エネルギの伝達Ｏこ関し、特（こ選択さ
れた角度特性のフィールド内から放射エネルギを集束し
、あるいは選択された角度特性のフィールド内０こ放射
エネルギを放射するか、あるいはその両方を行う様構成
された装置に関する。

この様に、本発明は、エネルギの表示、変態、および他
のエネルギ伝達装置の連結の如き目的に使用出来る放射
エネルギの集中および放射作用に関する。

本発明による装置は、放射エネルギの異なる屈折率の媒
体の界面で形成され、この様な放射エネルギの全白反射
を実質的に力える様Ｏこ最適条件で作用する放射エネル
ギ反射案内壁手段を含んでいる。

従来周知の技術により、広範囲の形態の電磁波即ち放射
エネルギの検出、集束、集中、伝達、変態、伝播および
放射を目的とする多くの構造および装置が提起されて来
たが、これにけ、例えば１９７１年刊のＪ、Ｏｐｔ 、
Ｓｏｃ、 Ａｍの６１巻、扁８の１１２０〜１１２１
頁Ｏこ記述された如き動物における感光作用を有する「
光学的」要素、即ち像形成作用レンズ、繊維等、焦点合
わせおよび分散用の反射層および被膜、および被膜のな
い透明繊維、光伝導管等の如き自然界に起きるものを含
んでいる。

エネルギー伝達の１つのモードにおいて有効す装置およ
びシステムは、代替モードにおける操作を試みる時、殆
んどのものが非効率的又は不充分なものであった。

更に、放射エネルギの伝達のある分野における技術的進
歩は、関連技術分野における進歩とはマツチしていない
。

この様な事態の例は枚挙のいとまがない。

光電池は、放射エネルギを伝達装置の通常の容量を超え
る電気エネルギｌこ変換する容量を有するものが開発さ
れ、経済的に実用性のあるエネルギ変換に生じる「交換
作ノ刀」（ｔｒａｄｅ −ｏｆｆ ）を行う方法で前記
電池の作用面に放射エネルギを供給する。

同様に、反射作用（例えば、銀を用いた）層および鏡面
を用いて放射エネルギを集束および（又は）分散させる
方法は、この様な層や面の比較的「不十分な」吸収特性
が効率の良い伝達にとって大きな妨げとなる多重反射を
生じる用途ｒこおいて屡々失敗を招いた。

別の例として、固定された放射源から放射されるエネル
ギの伝達においては一般に非常に有効なレンズ等の結像
システムは、エネルギ源が瞬間的および（又は）分散性
のものである場合（こ追跡の観点から「交換作用」を必
要とする。

光学繊維や光伝導管の如き内部反射が多様なエネルギ伝
達システムは、ある角度の発射源の光線の伝達には全く
十分な作用を行うが、異なる角度のエネルギの伝達に応
用される場合は全く効率が悪く「漏洩」を生じる。

略々樋状で円錐形状に形成された「理想的」な放射エネ
ルギ反射面の使用に対して最近提供された方法は、特に
太陽エネルギーの集束および集中を含む用途において実
質的な成効を収めた。

この様に、例えば本願発明者の米国特許第３９２３３８
１号は、就中、エネルギートラップにおける装置の受入
れフィールド内で最も大きな角度のエネルギ線を反射す
る様傾斜した対向位置の反射面を含み実質量の集中作用
を許容し、過渡的なエネルギ源のトラッキングを回避し
、多重反射の為の吸収ロスを最小限度に抑える事が出来
る非結像型の放射エネルギ集束集中装置を開示するもの
である。

同様に、レビイーセツテイ（Ｌｅｖｉ ５ｅｔｔｉ
）の米国特許第３８９９６７２号は就中、同様に有利な
エネルギ伝達特性を有する非結像型の円錐形状のエネル
ギ集束集中装置を開示している。

この主題に関する紹介記事は、１９７４年刊太陽エネル
ギ１６巻、８９〜９５頁の等著「漸新な太陽エネルギ集
中装置の原理」、および１９７５年２月刊のＮＳＦ／Ｂ
ＡＮＮ ＡＥＴ（７５−０１０６５の「太陽エネルギの
集中方法、発展のレポート」【こ含まれ、後者は、特に
位相空間変換により可能な最大量の放射エネルギを集中
させる特殊形態の円筒状樋状反射作用壁面光線チャンネ
ルの使用により放射エネルギを最大限度に管状レシーバ
Ｏこ集中させる為の原理に関する。

弊米国特許第３９２３３８１号、同第３８９９６７２号
、等著１９７４年刊太陽エネルギ１６巻８９〜９５頁の
［漸新な太陽エネルギの集中装置の反別および１９７５
年２月および７力士１ｊのＮＳＦ／ＲＡＮＮ ＡＥＲ
７５−０１０６５の「太陽エネルギの集中方法、その発
展レポート」が、本発明の特許請求の範囲の裏付けに必
要な「必須材料」を含み、本発明の背景を示しかつ技術
水準を示す法的に十分な開示即ち「非限定的主題」を提
供する範囲で、これ等の開示は本文において参照用に明
確ζこ包含されるものさする。

本発明の背景および技術水準を示す目的の為本文中にこ
特に参照として引用されるものは、以下の特許および文
献である。

即ち、１９５８年刊のクボール（Ｔａｂｏｒ）著「太陽
エネルギ」■券面３〜４．２７負以下、スリーバー（５
１ｅｅｐｅｒ ）の米国特許第３１２５０９１号、１９
７２年刊のマイネル（Ｍｅｉｎｅｌ ）等著の「今日の
物理学」２５巻、６８４頁以下、ファーベル（Ｆａｌｂ
ｅｌ）の米国特許第３１７９１０５号、１９６６年刊の
ヒンターバーがとウィンストン（Ｈｉｎｔｅｒｂｅｒｇ
ｅｒ ａｎｄ Ｗｉｎｓｔ−ｏｎ ）著の「科学機器の
展望」３７巻Ａ８．１０９４〜１０９５頁、１９６８年
刊の同誌同着の３９巻、扁８．１２１７〜１２１８頁、
１９７０年刊のウィンストン著［Ｊ、 Ｏｐｔ、 Ｓｏ
ｃ、 ＡｍＪ ６０巻、扁２．２４５〜２４７頁、１９
７１年刊同誌同著の６１巻、Ａ８．１１２０〜１１２１
頁、１９５２年刊のウィリアムソン（Ｗ ｉｌｌｉａｍ
ｓｏｎ ）著の「Ｊ。

Ｏｐｔ、 Ｓｏｃ、 ＡｍＪ ４２巻１．／＃；、１０
．７１２〜７１５頁、１９６５年刊のウィッチ（ｗｉｉ
ｔｅ）著の［赤外線物理学」５巻、１７９〜１８５貞、
エメット（Ｅｍｍｅｔｓ ）の米国特許第９８０５０５
．１９６６年刊バラノフ（Ｂａｒａｎｏｖ ）等著の「
ソビエト光学技術ジャーナル１３３巻、Ａ５．４０８〜
４１１頁、１９６７年刊の同着同誌３４巻、扁１．６７
〜７０頁、１９６８年刊の同署［応用太陽エネルギ゛１
の巻２、扁３．９〜１２頁、ニュートン（Ｎｅｗｔｏｎ
）の米国特許第２９６９７８８号、フィリップス（Ｐｈ
１１１ ｉｐｓ ）等の米国特許第２９７１０８３号、
フローレンス（Ｆｌｏｒｅｎｃｅ ）の米国特許第３５
９１７９８号、１９６５年１月４日および３月１８日発
行のＶ、 Ｋ、バラノフのソ連発明者証、１９６７年８
月１５日および１０月３１日発行のＶ、 Ｋ、バラノフ
のソ連発明者証、パールムツタ（Ｐｅｒ１ｍｕｔｔｅｒ
）等の米国特許第３２２９６８２号、１９６３年８月
刊のパールムツタ等著の「熱伝達ジャーナル」２８２〜
２８３頁、１９７５年刊ウィンストン著「太陽エネルギ
ーＪ１７巻煮４゜２５５〜２５８頁。

本発明によれば、外部放射エネルギ伝達媒体に使用され
、集中および放射モードで選択的に操作する様に構成さ
れた装置が提供される。

これ等の構成は、エネルギの集中に使用する為開示され
、複合パラポーラ型（ｃｐｃ）構造として一般に呼ばれ
るもの多こ対応する形態のものである（例えば１９７５
年Ｎｅ ｗ ｙｏｒｋのＭ ｃ Ｇｒａ ｗ−Ｈｉ ｌ
１社刊、Ｊ、Ｆ、クレイダー（Ｋｒｅｉｄｅｒ ）、
Ｆ、クレース（Ｋｒｅｉ−ｔｈ）著「太陽による暖房お
よび冷房、その実際の設計と経済学」参照）。

エネルギ伝達媒体で［充填されたｊ ＣＰＣ型装置につ
いては、反射壁面に入射するエネルギ線の内角の広範囲
の変化の為、全ての線の一部のみが外側に設けられた反
射被膜のない場合Ｏこ全反射するものと考える場合が多
い。

本発明は、全反射作用およびＣＩ） Ｃ型の装置の構成
Ｏこ対して必要とされる諸条件が多分に実際的に重要な
場合と共存すると云う予期しない状況を示すものである
。

本発明の装置は、広義【こけ、略々樋状（円筒状）又は
円錐状の放射エネルギー伝達構造を含むものである。

この構造は、受入れ（又は放射）フィールドと、外部媒
体および構造体の内部の媒体間又は構造体に対する界面
で、および（又は）この界面により形成されるエネルギ
反射および案内壁面の形成に参与する放射エネルギ入口
（又は出口）を含む。

この構造体は、放射エネルギトラップ（又は放射源）と
絹合わせて使用される。

構造体のエネルギ反射壁面は、エネルギトラップ又は放
射源に達しあるいはこれから放射する受入れ（又は放射
）フィールドを特徴とするある外部光線を許容する事と
最適条件に合致する方法で略々凹状に傾斜している。

反射壁面の内部および外部に共に配置されるエネルギー
トラップ又は放射源と組合わされた対称型および非対称
型伝達構造体が本発明により形成される。

本発明による特に対象とされる構造は、外部の媒体に対
する内部媒体の屈折率の比が２の平方根を超える場合の
構造を含んでいる。

更に本発明の対象とされるのは、「補償的」な特徴（反
射壁面部の反射性被膜又は補償的傾斜を有する光学的結
合の如き）が実質的な全白反射性の機能的な近似手法Ｏ
こおいて補助的に与えられる構造と共に、角度的な問題
を有するエネルギ線に関して略々全白反射性を有する伝
達構造体である。

本発明のこれ以」−の態様および利点については添付図
面を参照してなされた以下の説明から明らかとなろう。

本発明による装置の２モ一ド作用能力に関しては、以下
の詳細な説明は理解を助ける為、全体に方向が逆である
この同じ作用特性は放射モードに応用可能であるが、放
射エネルギの集束および集中モードで使用可能な作用特
性について述べるものとする。

この様に、放射エネルギの［集中装置」に関する表示は
、他Ｇこ表示がなければ、「エミッタ」および２モ一ド
作用（例えば逆反射作用）装置に関する表示を含むもの
とする。

この方式ｌこ従えば、例えば集中作用装置の記述におけ
る「入射部」の表示は、放射作用構造部用の１射出部」
に関する表示を含む。

本文および特許請求の範囲における如く、用語「エネル
ギートラップ」は、放射エネルギの検出、利用および（
又は）更に伝達の能力を有するどんな装置又は材料を意
味し、かつこれを含むものである。

この様に、この用語は、光電池の如き放射エネルギ変換
装置即ちトランスジューサを含み、かつこれＯこ限定さ
れない。

本文および特許請求の範囲に用いられる様に、用語「エ
ネルギー源」とは、放射エネルギを放射又は再放射（例
えば、反射Ｏこよる）する能力を有するどんな装置又は
材料をも意味し、かつこれを含むものとする。

この採番こ、この用語は、発光ダイオードや鏡の如き装
置を含み、かつこれに限定されない。

第１図は、外部の放射エネルギ伝達媒体１１ｃこ使用す
る為の集中作用の放射エネルギ伝達要素１０の一実施例
の断面図を示す。

図示の如く、要素１０は、それ自体屈折率η１を有する
エネルギ伝達媒体である材料の少くとも関連部分からな
り外部媒体１１は屈折率η２を有する物質からなる。

η１とη２が等しくない状態において周知の繊維光学の
原理（こよれば、これ等媒体の界面において光学的反射
作用壁即ち面１２が形成される。

従ってη１がη２より大きい図示された実施例において
は、面１２は要素１０内部からこれ０こ衝突するエネル
ギに対して反射性を有する。

換言すれば、壁即ち面１２は伝達要素１０Ｄこ対しかつ
その内部で内反対性を与える。

第１図【こ特定する実施例は、エネルギの集中作用０こ
おいて有効なＣＰＣ構造に略々一致する形態のエネルギ
伝達要素を示す。

周知のＣＰＣ構造の構成から見れば、面１２は、少くと
も一部が放射エネルギ入射部１３で１始まり」、放射エ
ネルギ射出部１４（入射部１３と光学的に共面）で１終
り」かつ同様Ｏここれを画成する事が判る。

エネルギ入射部１３は、η１および（又は）η２と同じ
か異なる屈折率η３を有する放射エネルギ伝達媒体１５
と光学作用的に接触している。

その輪郭カーブは、ＣＰＣ構造部の受入れフィールド内
からエネルギ入射部に進入する外部のエネルギ線のエネ
ルギ射出部１４（これと協働するエネルギートラップを
有する）を介し又はこれに対する反射と一致する最も大
きな勾配をとる様Ｏこ略々放物線状（こ凹状に傾斜した
１対の対向する反射壁即ち面１２を呈する。

ＣＰＣ形態の他の一般的な特性は、第１図の実施例に同
じ様に使用出来る。

この型式の構造は、一般に例えば、放射エネルギを受入
れる為に十分に形成されたフィールドと、エネルギ入射
部に対して決定出来るこの様なフィールド内のこの様な
エネルギに対して入射受入れ角θｍａｘ、と、用いられ
る特定の実施態様に従ってエネルギ入射部１３と射出部
１４の対向する「縁部」（それぞれ１３ａ、１３ａ、１
４ａ、１４ａと呼ぶ）を分離する距離により決定される
光学軸とを有する。

同様にこの実施態様の射出部１４と入射部１３の横断寸
法の比率は、ＣＰＣ構造部の受入れ角度の５ｉｎｅ （
余弦）よりも小さくない事が望ましい。

反射壁面１２の放物線状カーブは、その焦点とじてエネ
ルギ射出部１４の対向「縁部」と、その光学軸として受
入れ角θｍａｘと等しい光学軸を有する角度を形成する
線とを有する。

この実施態様の全高は受入れ角度θｍａｘのＣｏｔａｎ
ｇｅｎｔ （余液）を乗じた入射部１３と射出部１４の
横断寸法の和の積の半分に等しい事が望ましい。

この集中装置のある截頭は、明らかＯこ受入れ角度を減
少はさせないが集中能力の対応するロスをもたらす実際
的な（即ち製造の容易化）目的の為に行われる事がある
。

同様Ｏこ、有効なエネルギ入射部は、集中作用要素の受
入れ角度を実質的に変化させずに光学軸に平行に壁面１
２を直線的に延長させる事（こより［延長」又は［位置
変更−１する事が出来る。

更（こ明らかにする為には、全ての屈折率は、直ぐ前の
論議におけるものと量論であると考えられた。

第１図に示す幾何学的関係は、６°のθｍａｘのＣＰＣ
型構造の僅かに下方の４半分の部分が示された第２図Ｏ
こおいては更に明確に表示されている。

明らかに、第１および２図により表示された断面に示さ
れた関係は、円錐状の集中装置（第７および８図参照）
ζこ対すると同様０こ、樋状の形態（第６および９図参
照）（こ差」して等しく使用出来る。

第１乃至６図および第９図に示される変形の樋状のＣＰ
Ｃ状構造部の作用特性の以下の記述は、樋状の形態の理
想的な円筒状集束装置の種々の実施態様に等しく使用出
来るもので、この場合、例えば、概形（就中、楕円形、
円形又は長円形の断面形状）が管状のレシーバ１６上に
最大限Ｏこ集中され、又レシーバは集中装置１０内およ
び（又は）集中装置の反射壁要素１２．１２間Ｏこ配設
される。

樋状および円錐の形状のＣＰＣ型構造体は、一般に下式
による集中比率Ｘを得る事が出来る。

Ｘ＝η／ｓｉｎθｍａｘ（橋形状）（１）Ｘ＝ ｙ７２
／ ５ｉｎ２ θｍａｘ （円錐形状）（２）但し、θ
ｍａｘは受入れ角（半角）、ηはエネルギー入射部にお
ける媒体に対する集束装置の屈折率である。

樋状部又は円錐部が空気で充填され、入射部が空気と接
触する場合は、η＝１となる。

この集中比率は、物理的原理により許容される最大値と
考えられる。

本発明によれば、実際上相当に重要性の高いパラメータ
のある値に対して、ＣＰＣ型の構造部の壁面に対する内
容の媒体と構造部の壁面を囲繞する（又この壁面Ｇこ光
学的に結合された）媒体との間の界面は、放射の漏洩を
防止するか最少限度に抑える略々完全な全内反射面を提
供し、これによりエネルギを誘導反射させる例えば金属
性の反射作用被膜の必要性を除く事になる。

要素１０の内部媒体が接触する外部媒体１１と１３（即
ち、η２−η３）の屈折率η２より大きな屈折率η１を
有する場合、樋状のＣＰＣ型構造部の受入れ角度θｍａ
ｘ内Ｏこある入射光線は、半ミラー角θ’ｍａｘとθＣ
の楕円状円錐部Ｏこ屈折される。

この場合、 η＝η１／η２−屈折率比 （３）Ｓｉ
ｎθ’ｍａｙ−（］ ／ｙ） ） ｓｉｎθｍａｘ、お
よび（４）Ｏｃ ＝ Ａｒｃｓｉｎ （１／η）、臨界
角 （５）円錐状のＣＰＣ型構造部については
、角度範囲は単Ｏこ半角θ’ ＩＴＩ ａ Ｘの円錐で
ある。

これ等の光線は、多分１回以上の反射の後射出口部Ｏこ
集束される。

光線が壁面における全白反射を受ける為０こは、半角θ
Ｃの臨界円錐の外側０こなければならない。

樋状部と、恐らくは円錐部０こおいては、反射壁面の射
出縁部Ｏこ入射する極限の子午光線０こ対してこの条件
の最も厳しい状況が生じる（第４図）。

従って、この条件は以下の如くなる。

即ち、Ｓｉｎθ’ｍａｘ＜（１−２／ ｙ７２）
（６）従って、′ ＳｉｎθｍａＸくη（１−２／η２） （７）Ｘ
ｍａｘ ＝ １ ／ （１−２／ ７７２） （橋形状
）（８）Ｘｍａｘ ＝ １ ／ （１−−−２ｙ７２）
２（円錐形状）（９）Ｓｉｎθｍａｘ ＝ １ ＆Ｃお
いては、式（７）は解η≧２となり、その結果η：２は
１８０°の全視野を得る事が判る。

又、η−ｖ／２においては、Ｏｃこ近づく視野を得る。

これ等の関係は、第３，４および５図の考察によりより
良く理解されよう。

第３図は、集中装置を充填する媒体内の受入れ角度θ’
ｍａｘが約１７９４゜である本発明ＯこよるＣＰＣ型の
構造部（樋状又は円錐形状）の断面図を示す。

（表示を簡単Ｏこする為、以下の如く仮定する。

即ち、集中要素１０を充填をする媒体は完全に均等で、
壁面即ち面１２の外側の媒体１１はエネルギ入射部１３
（ｌ！ｌ−光学的に接触する媒体１５と同じ屈折率であ
る（即ちη２−η３）線ＯＡは要素の光学軸を示す。

θＣは、界面に対する法線ＮＯこ関して測定された臨界
角である。

θＣよりも太きいか等しい角度で衝突する放射は、完全
に内反対される事になる。

この性状の実態は、前述の極子午光線をＭで表示する第
４図に示される。

樋状又は円錐状のＣＰＣ型集中装置のいずれかについて
は、軸Ｎおよび半角θＣにより画成される円錐の外側の
点１４ａに衝突する放射エネルギが完全Ｏこ内反対され
る。

従って、受入れ視野内（円錐び内）から衝突するどんな
光線も射出部１４に向けあるいはこれを介して反射され
る。

円錐状の形状のＣＰＣ型集中装置については、円錐Ｃ′
は、光学軸に平行なその軸線Ｐさθ’ｍａｘｔこ等しい
半角を有する直円錐である。

樋状のＣＰＣ型集中装置については、円錐Ｃ′は、第５
図に示される、即ちその円ミラー角θ’ｍａｘと半長角
θＣを有する楕円錐である。

（注、例えば、もし入射部１３が表１２と接触するもの
と屈折率において異なる媒体１５と光学的に接触する（
即ち、η３／η２）場合は、円錐Ｃ′の半長角は変化し
て９０°に近づく。

）点１４ａにおける全反射条件を満足すると、この条件
も又入射部に比較的近い壁面１２ｃこ沿う各点で合致す
る事が明らかである。

よじれた光線の反射を含むＣＰＣ型の樋状集中装置Ｏこ
おける多重反射は、同じ壁面Ｏこおいてのみ生じ、明ら
かに前記条件を満足する（例えば、線ＭＲＩこ沿って示
される光線）。

ＣＰＣ型円錐型集中装置Ｏこおける子午光線の多重反射
も又、同じ壁面輪郭にのみ生じ同様に前記条件を満足す
る。

ＣＰＣ型の円錐状の集中装置におけるよじれた光線は、
明らかに２回迄の反射を含む全白反射条件を満す事が判
る。

光の経路追跡により、反射の数に関わらず全ての斜めの
光線は殆んど内反対される。

前述の関係により、もしθ’ｍａｘ ＝ １７、９４°
であれば、第３図の構造体は、均等な媒体で充填された
樋状のＣＰＣ型となり、この場合η、＝１．７で壁面１
２と入射部１３の両方で（即ち、η３−η２）空気（η
２＝１）ｃ：光学的に接触し、従って、θｍａｘ （集
中装置要素の受入れ角度）は３１．５７゜に等しくなり
、集中能力は３．２５以下となる。

下記の表１は、変化するパラメータの樋状のＣＰＣ型集
中装置に対しある関係をグラフ的に提供する。

ＣＰＣ型の円錐集中装置の集中能力はもち論、補形状の
場合１ ／ Ｓｉｎθ’ｍａｘになる時、ｌ／（Ｓｉｎ
θ’ｍａｘ ）２に近ずく。

屈折率の比η〉２となる時、受入れ角θｍａｘ＝９０°
の侭で、θ’ｍａｘを３０°下げる事により集中度を増
加させる事が可能である。

（赤外線に用いる場合は、一般にエネルギ伝達材料は屈
折率が２丈大きくなる。

）第１表に示す各関係は、変数ηの数値が空気の屈折度
に対して殆んどの「透明な」固体の屈折率に殆んど偶然
にではあるが十分に対応するＶ７から２の範囲にある時
、変数ηの特定の数値について得られる最も犬ぎな受入
れ角度を示す。

明らかに、θ’ｍａｘが最小値をとる形態は、もち論全
白反射能力を損う事なく集中能力が増大する様に構成出
来る。

この様に、例えば、η〜１．５であるアクリル樹脂媒体
（この場合媒体１１は空気）で充填される補形状のＣＰ
Ｃ型集中装置は、θ’ｍａｘの値が３°となる様に構成
さ札この場合θｍａＸ＝ ４．５°、最大集中能力は１
９．００に近ずく。

同様に、ガラスで充填した場合（η〜１．６）θ’ｍａ
ｘ ＝ ６．００゜の集中装置は、θｍａｘ ＝ ９．
６３°となり、約９．５７の最大集中能力を提供する。

これ等の数値は、昼間の（ｄｉｕｒｎａｌ ） トラッ
キング（こよらず太陽エネルギの集中用の伝達要素の構
成上例外的な余裕度を示す点に留意され度い。

エネルギ入射部１３と光学的に接触する媒体１５が壁面
１２と接触しかつこれを囲繞する媒体とは異なる屈折率
を有する（η３／η２）様な場合全ての前記の関係の記
述は、θｍａｘが下記により算出される点を除けば妥当
する。

Ｓｉｎθｍａｘ＝（１１／ η３ ） Ｓｉｎθ’ｍａ
ｘ （１０）集中装置を充填する集中装置１０が均
等でない場合には、光学繊維の周知の理論と合致する角
度特性Ｏこおける調整が出来る。

ＣＰＣ型の補形状の集中装置については、端壁面は一般
に入射面０こ直角に構成されている。

媒体に入射する光線はθＣ迄の角度に制約される為、端
壁面に対する最大入射角は、θＣ≦４５°に対して、θ
Ｃよりも等しいか大きい（全白反射に対する条件）９０
°−θＣとなる。

これは、η≧Ｊ７である事を必要とし、これは全白反射
により樋状部を作用させるのに必要な条件（式７）と一
致する。

θｃ〈４５°の条件に対しては、端面は全円反射性は維
持しながら、ある付加的な集中度を与える様（こ傾斜さ
れている。

第１０図は、放射エネルギを管状レシーバ又はエネルギ
ートラップ上〇こ最大限に集中する様Ｏこ特に構成され
た円筒状橋形状のチャンネルを示す。

前に記した様に、壁面１２の一部に沿って反射作用被膜
Ｒ，Ｃを有する補償用光学的連結部は、最大角度の光線
が臨界角θＣＧこ等しいか小さい角度で壁面１２上に入
射する点Ｒ２Ｒ′より％Ｏこ下方の構造部に対する全円
反射性を機能的に近似させる際これを補佐する。

選択された屈折率に対して、地点Ｒ、Ｒ’はレシーバ１
６の「最上位の」部分レベル又はこれ以下のレベル（こ
ある。

前の論議から、エネルギー伝達媒体で「充填された」装
置は、その装置の受入れ視野でエネルギ入射部に進入す
る外光部を選択されたエネルギートラップ上の反射と一
致する最大限の傾斜をとるように反射面の輪郭カーブを
構成する事により、標準のＣＰＣ型設計により作る事が
出来る事が明らかである。

Ｊ７≦ηく２が第１〜４図および１０図に示す如き反射
面の輪郭カーブの形状、例えば、エネルギートラップの
機能特性および（又は）幾伺学的形態に対し、又エネル
ギ源の相対的距離に対して適当な放物線状即ち機能的Ｏ
こ相当する輪郭カーブの如きを提供する様な形状を含む
様に、装置は媒体（囲繞位置および内部の媒体）の使用
を許容する様構成されている。

媒体の屈折率の比の範囲（Ｖ／Ｔ≦η〈２）が得られな
いか単（こ望ましくない場合、（ある目的の為の光学的
な受入れ視野（こ対すηの関係が所望の用途に特に適当
でない場合の如く）、輪郭カーブのある修正が実質的な
全白反射性と一致する程度迄は適当である。

！４′！ｊｃこ、輪郭のカーブは、第１１．１２および
１３図に示される方法で形成されて、実質的な全白反射
性（外部光線と反射壁面からのその反射との間の挟角が
２θＣ以下でない事を必要とする）と、所望の角度範囲
内からのエネルギーの最適条件の集中作用の維持との両
者に一致する最大の傾斜を与える。

ＣＰＣ形仕様に従う最大限の傾斜の形成は、外部光線の
エネルギートラップへの反射に一致する最少挟角を与え
る事Ｏこ等しい。

全白反射性の要件は、標準的なＣＰＣの傾斜仕様を無視
し、かつ反射壁面の一部に沿った補償的な仕様の傾斜を
必要とするこの挟角番こ対して２θＣの下限を設定する
。

第１１〜１３図においては、表示を容易にする為、θ’
ｍａｘは、もしη１／η３〈Ｖ７の場合にこの条件が合
致する場合でも、４５°として示される。

第１１図は、線Ｂ−８’で示されるエネルギートラップ
が形態的に平坦であり（例えば、トラップは平坦な光電
エネルギトランスジューサであるか、腔部への開口を有
する如き）、問題となるエネルギが無限Ｏこ遠い源から
有効に発射する様な集中装置要素の構成に対して前述の
「補償的な仕様」の適用を示すものである。

図示の場合には、放物線状に傾斜した（焦点Ｓ／ ）反
射壁面１２の点円こおいてθＣよりも大きな角度で衝突
するエネルギ線Ｒは、予想された如く常０こトラップに
達するが、それは挟角が２θＣよりも大きい故である。

θＣと等しい角度でそれぞれ点ＡおよびＢｃこ衝突する
外部のエネルギ線Ｒ１又はＲ２は、もし仮に放物線状の
傾斜が点Ａを超えて（図中では上方Ｏこ）連続させられ
る場合は、放射線状傾斜によりトラップに対して完全に
反射される事にはならない。

この様に、直線状の勾配を有する様に壁面１２の輪郭カ
ーブ区間Ａ−Ｂ、Ａ’−Ｂ’を構成する補償的手法は、
この様な外部光線のどれもが常にトラップに確実Ｏこ達
する様にさせる事が出来る。

壁面１２の全傾斜は、この様【こ１本以上の単純な形態
のカーブを有する事、即ち直線状の勾配に円滑に接合さ
れた放物線状の勾配である事が判ろう。

この構成は、傾斜した反射面１２の使用Ｏこより選択さ
れた角度内での内反対性と最大条件の集中度の所望の関
係を確保して集中装置の受入れ視野内からのエネルギー
入射部を通る外部エネルギ線のエネルギートラップ上の
反射と一致する最大の勾配をとる事に留意されたい。

「補償された」輪郭カーブで示された直線状の傾斜角α
【こ対する幾何学的分析によれば、平坦なレシーバ−（
横断面内の）上の最大入射角度はθ’ｍａｘ ＋ ２α
である事が判る。

この事実は、放射作用を平坦なレシーバから実質的に射
出させる全白反射型のＣＰＣ型の集束装置の設計に有効
である。

例えば、もしレシーバの外部の屈折率が外部から壁面１
２に対するそれと同じであり、又θ’ｍａｘ＋２α＝θ
Ｃであれば、放射が有効に生じる。

傾斜壁面に沿って全白反射を行わせようとするＯこは、
θＣ≦９０°−（α＋θ’ｍａｘ）である必要がある。

従って、θ’ｍａｘ≦１８０°−３θＣである以上、こ
の設計は有効である。

得られる最大集中性は（Ｓｉｎθｃ ／ Ｓｉｎθ’ｍ
ａｘ）である。

もしη３＝η２であれば）Ｓｉｎθｍａｘ ＝ ｙ７
Ｓｉｎθ’ｍａｘであり、Ｓｉｎθｃ−１／ηであり、
その結果得られる集中性は、充填されないＣＰＣ集束装
置の場合と同じである１ ／ Ｓｉｎθｍａｘである。

第１２図は、「補償的仕様」を、幾何学的に平坦なエネ
ルギートラップＲ−Ｂ’を有するが、集中装置からある
固定距離にあるＤ−Ｄ’で示された源から問題となるエ
ネルギ線が放射される場合に使用される様０こ構成され
た集中装置要素【こ応用する事を示すものである。

再び、θＣよりも大きな角度で衝突し、楕円形状で傾斜
する（焦点、Ｄ’、Ｂ’）の点ＰＧこおいて反射される
エネルギ線Ｒはトラッププに常に達する。

点Ａと旧こ対してθＣと等しい角度で衝突する外部光線
Ｒ１とＲ２は、点Ａを越えて連続する場合は楕円形状の
傾斜によりトラップ上【こ全反射される事はない。

従って、壁面１２の輪郭カーブ区間Ａ−Ｂ 、 Ａ’−
Ｂ’を構成する補償的手法により傾斜部を等角渦巻線の
円弧の形状にする。

第１３図は、「補償的仕様」の集中装置要素への応用例
を示し、この場合エネルギートラップは円弧Ｂ −Ｂ’
により示される管状であり、エネルギは無限遠の距離の
源から有効に発射される。

反射壁面１２（トラップの管状形態により示される標準
的なＣＰＣ形態（こより少くとも部分的に傾向する）上
の点ＰにおいてθＣより大きな角度で衝突するエネルギ
線Ｒは、トラップＢ−Ｂ′十に反射される。

θｃｃこ等しい角度で点ＡとＢに衝突する外部エネルギ
線Ｒ１とＲ２は、もし標準的曲率が点Ａを越えて連続す
る場合、トラップ上【こ全反射される事はない。

従って、直線上の勾配を持たせる為壁面１２の輪郭カー
ブの区間Ａ −Ｂ 、 Ａ’−Ｂ’を構成する補償する
手法は、外部光線は常にトラップ番こ確実に達する様Ｏ
こ出来る。

図示しないが、管状のエネルギートラップと関連し、固
定された距離の源から放射する光を集束する様構成され
た集中装置に対する全白反射性の実質的保証ｌこ必要な
補償的な勾配については明らかである。

反射壁面は、外部光線を受入れる為輪郭カーブを必要と
する補償的構成の部分（こ等角渦巻線の円弧の勾配を持
たせる様に構成される事になる。

前記の全ての実施例において、補償的作用を必要とする
反射壁面の部分は、標準的なＣＰＣ勾配仕様Ｏこ従って
も良く、又反射被膜の使により「補償」され得る。

この様に、第１０および１３図は補償的構成の別の態様
を示す。

以下Ｏこ挙げるものは、第１１〜１３図に示される補償
的な勾配構造の例示的な応用である。

もし、例えば、第１１図Ｑこおける様な集中装置がポリ
マー物質であるトリエトキシシリコルメタクリレート媒
体（η、＝１．４３６即ち本実施例の目的には有効数１
．４）で充填されており、ポリマーのビニルカルバゾー
ル（η２＝ １．６８３、即チ本実施例の目的には有効
数１．７）に浸漬されるものとすれば、前述の数式（５
）に従って、θｃ−５５゜となり、これは標準的なＣＰ
Ｃ仕様の使用において明らかに問題のある状態であり、
これはη＜、ｉであり、集中装置の反射壁面の補償的勾
配を必要とする故である。

初歩的な幾何学的分析によればθ’ｍａｘが１５°であ
る事が要求される場合、第１１図の直線区間Ａ−Ｂの勾
配は、光学軸からα＝９０゜−（θＣ＋θ’ｍａｘ ）
＝ ９０°−（５５°＋１５°）＝２０°の角度とな
る。

実質的な全白反射性を保持する為【こ補償的に傾斜され
る樋状のＣＰＣ型集中装置に対する最大集中作用は５ｉ
ｎ（２α＋θ’ｍａｘ）／Ｓｉｎθ’ｍａｘ ＝ Ｓｉ
ｎ ５５°／ Ｓｉｎ １５°＝３．１６となる。

円錐形状の補償的に勾配を与えられた集中装置に対して
得られる集中度は１０となる。

この集中度は、もち論［補償されないＪ ＣＰＣ型の橋
形状又は円錐形状により理論的に可能なものより小さい
が、全白反射性を保持する。

別の実施例として、η＞、／Ｔであるが標準的なＣＰＣ
仕様がθ’ｍａｘ （例えば表１における如く）を望ま
しくない数値に制限する場合、補償的な勾配を前記の方
法でθ’ｍａｘの比較的大きな数値を取入れる為に用い
る。

第６および７図は、その１つの伝達要素がそれぞれ第９
および８図に示される放射エネルギ源又はトラップ装置
と組合わせる本発明のＣＰＣ型のエネルギ伝達要素の例
を示すものである。

第６図において、橋形状の要素１７は、長手方向に延在
する様整合され、集中作用の為、その射出部に１本又は
多数のリボン状の形態のエネルギトランスジューサ１８
（例えば、光電池）のエネルギートラップを配設しても
良い。

同様に、第７図の円錐形状の伝達要素１９は、そのエネ
ルギ射出部で略略円形の光電池２０を設けても良い。

あるいは文箱６および７図の列部は、エネルギートラッ
プ１８゜２０の所定位置に発光ダイオードの如きエネル
ギ源を有する放射モードにおいて使用されても良い。

明らかに、第９図における如き小形の円錐形状の伝達要
素の列部は、光度の低い発光ダイオードの選択的な作用
が鋭い角度特性を有するパターンを形成する様な数字デ
ィスプレにおいて非常に有効である事が予期される。

以下の実施例は、本発明による装置の作用を例示する。

光電池と糾合わせる２個の放射エネルギ集中装置要素（
第６図に示す如き形態のもの）の原形の列部を構成した
。

各集中装置要素は、略々均質なアクリル系樹脂の内部媒
体（η、＝１．５）を有し、その反射側壁部とエネルキ
入射部を空気（η２−１）で包囲された。

各要素は、約１７８ｍｍ（ツイツチ）の長さで約１５ｍ
ｍ（０，６インチ）の高さを有し、入射部の横寸法は約
１２ｍｍ（０，４７６５イ、ンチ）、射出部の横寸法は
約２．５ｍｍ（０，１０インチ）で、シリコン光電池の
横巾は約２．２ｍｍ（０，０８５インチ）であった。

算出されたθ’ｍ ａｘは７１８°に等しかった。

算出θｍａｘ値は１０．８°であった。集中装置列は、
１Ｆ太陽光」（ｓｕｎ）（列部の入射部付近に位置され
た校正された標準太陽電池で測定された）の大きさの水
晶／ハロゲン光源ζこ露呈され、電池出力３．９７の計
測利得を得た。

（この幾何学的分析は、４．０５１こ相当し、この為原
型のシステムは約９８％の効率で作用した。

）この原型の列部の更にグラフ的な表示は、観測された
容量Ｏこより行われ、約バ太陽光の光源により照明され
たと同時【こＡＭ／ＦＭラジオを作用させた。

太陽エネルギ伝達Ｏこ使用する計画とは別【こ本発明に
よる装置に対する非常の多様な用途については当業者に
とって明らかであろう。

その一例として、受光および発光ｌこおける鋭角的な遮
断作用の逆反射スクリーン即ち表示を、有効なエネルギ
「射出部」に光学的に結合させた反射材料を備えた樋状
又は円錐状の要素を用いて組立てる事が出来る。

別の実施例として、高速道路の方向表示を構成する事が
出来、これは、十分に規制した方向の視野内の自動車運
転手に対して特に光線を発射しあるいは反射させる様に
装置されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は放射エネルギ伝達媒体内の本発明の放射エネル
ギ伝達要素の横断面図、第２図は第１図の放射エネルギ
伝達要素の下方の４半分部分を示す図、第３図は本発明
の放射エネルギ伝達要素の別の実施態様の断面図、第４
図は第３図の如き放射エネルギ伝達要素のある作用特性
を示すグラフ、第５図は第４図に示す作用特性を示す別
のグラフ、第６図は集中モード又は放射モードのいずれ
かで作用可能ゐ本発明の放射エネルギ伝達要素の列を示
す斜視図、第７図は集中モード又は放射モードのいずれ
かで作用可能の本発明の放射エネルギ伝達要素の別の実
施例の列を示す斜視図、第８図は放射モードおよび（又
は）集中モードにおける作用を示す本発明の１つの放射
エネルギ伝達要素の斜視図、第９図は放射モードおよび
（又は）集中モードにおける作用を示す放射エネルギ伝
達要素の別の実施例の斜視図、第１０図は放射エネルギ
の管状エネルギレシーバ即ちトラップＯこ対する最大集
中作用を行う様構成され、補償反射被膜を示す本発明の
円筒状樋状チャンネルを示す断面図、第１１図は最大集
中作用および全円反射と一致する反射面の補償形状を示
す本発明の一実施例を示す断面略図、第１２図は放射エ
ネルギの固定距離の放射源に対して集中作用で特に使用
可能な様に最大集中作用および全白反射作用と一致する
反射面の補償形状を示す本発明の一実施例の断面図、お
よび第１３図は特【こ管状の放射エネルギ放射源又はト
ラップの使用に適する様最大集中作用および全白反射作
用と一致する反射面の補償形状を示す本発明の一実施例
の断面図である。 １０・・・・・・エネルギ伝達媒体要素、１１・・・・
・・外部エネルギ伝達媒体、１２・・・・・・光学的反
射面、１３・・・・・・エネルギ入射部、１４・・・・
・・エネルギ射出部、１５・・・・・・エネルギ伝達媒
体、Ｒ・・・・・・外部エネルギ線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 集中モードで作用し、外部の放射エネルギ伝達媒体
   に使用する放射エネルギ伝達装置において、放射エネル
   ギを案内し、エネルギ入射部を形成する装置を有する略
   凹状に傾斜する放射エネルギ反射壁手段と、 前記エネルギ入射部を含み、放射エネルギの受入れフィ
   ールドを形成する手段と、 放射エネルギ屈折作用を有する内部媒体とを有する伝達
   手段と、 前記壁手段により案内される放射エネルギを受取る為の
   前記反射壁手段と作用的に関連する放射エネルギートラ
   ップ手段とを含み、前記反射壁手段は前記屈折作用内部
   媒体と前記の外部放射エネルギ伝達媒体との間ｌこ界面
   を有し、前記の内部媒体は前記の外部媒体よりも放射エ
   ネルギＯこ対して大きな屈折率を有し、前記外部媒体の
   内部媒体番こ対する屈折率の比は少くとも２の平方根で
   あり、少くとも前記の凹状の傾斜部の一部０こおいて反
   射壁手段は、前記受入れフィールド内の前記エネルギ入
   射部に進入する外部エネルギ線の前記エネルギートラッ
   プ上への反射作用と一致する最大の勾配を実質的Ｏこと
   る様に傾斜した輪郭カーブを有する事を特徴とする放射
   エネルギ伝達装置。 ２ 前記屈折作用を有する内部媒体は略均等な屈折率を
   有する前記特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 更Ｏこ、前記受入れフィールド内で前記入射部を進
   入する放射エネルギを略完全Ｏこ内反対させる為前記屈
   折作用の内部媒体と反射壁手段とを含む装置を有する前
   記特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記の凹状に傾斜する反射壁手段は、１対の対向し
   て長手方向に延在するエネルギ反射兼案内面を有する如
   き前記特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 前記伝達装置は光学軸を有し、前記受入れフィール
   ドが受入れ角度を含み、前記入射部番こおける前記反射
   壁手段の終部が横方向の縁部を有する長手方向に延在す
   るエネルギ入射部を形成し、前記エネルギートラップは
   前記エネルギ入射部と略共通の面をなし横方向の縁部を
   有する長手方向【こ延長するエネルギー射出部を有し、
   前記反射案内作用面の各々の輪郭カーブは放物線形状で
   、その放物線の焦点として前記エネルギ射出部の対向す
   る横方向縁部と、放物線の軸として前記受入れ角と量的
   に等しい前記光学軸と一角度を形成する線を有し、光学
   的方向のｃｏｓｉｎｅで表示する時、前記伝達装置の受
   入れフィールドは前記受入れ角の５ｉｎｅ値と等しい短
   半径と１０こ等しい長半径の楕円である前記特許請求の
   範囲第４項記載の装置。 ６ 前記エネルギ射出部から前記エネルギ入射部を分離
   する距離は、前記受入れ角のｃｏｔａｎｇｅｎｔ値で乗
   じた前記入射部と射出部の横方向寸法の和の半分より犬
   ぎくならない前記特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 前記壁手段は略円錐状の形態を有し、略円形のエネ
   ルギー入射部を画成し、前記エネルギートラップは前記
   エネルギ入射部と略共通面をなす略円形のエネルギ射出
   部を有する前記特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 前記伝達手段は光学軸を有し、前記受入れフィール
   ドは受入れ角を有し、前記の反射壁手段の輪郭カーブは
   、放物線状で、放物線の焦点として前記射出部の対向す
   る縁部を有し、放物線の軸として前記受入れ角に等しい
   前記光学軸を有する一角塵を形成する線を有し、光学軸
   方向のｃｏｓｉｎｅＦ表示する時前記伝達手段の受入れ
   フィールドは直円錐である前記特許請求の範囲第７項記
   載の装置。 ９ 前記エネルギートラップは前記伝達手段に対して外
   部にある前記特許請求の範囲第１項記載の装置。 １０前記トラップ手段は放射エネルギを電気エネルギに
   変換する為の装置を有する如き前記特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 １１ 更Ｏこ、複数個の前記伝達装置を有する前記特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 １２前記反射壁手段は更に一層の反射材料と光学的に結
   合された前記内部媒体を有する前記特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 １３前記工ネルギ入射部は前記伝達手段に対し外部の媒
   体と同じ屈折率の媒体と光学的に結合され、前記反射壁
   手段を形成する前記特許請求の範囲第１項記載の装置。 １４外部の放射エネルギ伝達媒体に使用し、放射モード
   で作用可能な放射エネルギ伝達装置において、 放射エネルギを案内し、エネルギ射出部を形成する手段
   からなる略凹状に傾斜する放射エネルギ反射壁手段と、 前記エネルギ射出部を含み、放射エネルギの放射フィー
   ルドを形成する手段と、 放射エネルギを屈折する内部媒体とを有する伝達手段と
   、前記壁手段により案内される放射エネルギを放射する
   為前記反射壁手段と作用的Ｏこ関連する放射エネルギ源
   とを含み、前記反射壁手段は前記屈折作用内部媒体と外
   部の放射エネルギ伝達媒体との間に界面を有し、前記内
   部媒体は、前記外部媒体よりも放射エネルギＯこ対して
   大きな屈折率を有し、前記外部媒体の内部媒体に対する
   屈折率の比は少くとも２の平方根であり、 前記の凹状（こ傾斜する反射壁手段の少くとも一部は、
   前記放射フィールド内の前記エネルギ射出部を経る前記
   エネルギ源からの全てのエネルギ線の反射に一致する最
   大限の勾配を実質的にとらせる様傾斜する輪郭カーブを
   有する反射手段を含む事を特徴とする放射エネルギ伝達
   装置。 １５前記屈折作用内部媒体は略均等な屈折率を有する前
   記特許請求の範囲第１４項記載の装置。 １６ 更に、前記受入れフィールド内の前記射出部を介
   して放射エネルギを略完全に内反対させる為、前記屈折
   作用の内部媒体と反射壁手段を含む装置を有する前記特
   許請求の範囲第１４項記載の装置。 １７前記の凹状に傾斜する反射壁手段は一対の対向する
   長手方向に延在するエネルギ反射兼案内作用面を有する
   前記特許請求の範囲第１４項記載の装置。 １８前記伝達手段は光学軸を有し、前記放射フィールド
   が放射角を有し、前記射出部における前記反射壁面の終
   部が横方向縁部を有する長手方向０こ延在するエネルギ
   射出部を画成し、前記エネルギ源は、前記エネルギ射出
   部と略共通面をなし、横方向縁部を有する長手方向ζこ
   延在するエネルギ源を有し、前記反射兼案内面の各々の
   輪郭カーブは、放物線形状で、その放物線の焦点として
   前記エネルギ入射部の対向する横方向縁部を有し、その
   放物線の軸として前記放射角と量的に等しい前記光学軸
   と一角塵を形成する線を有し、光学的方向のｃｏｓ ｉ
   ｎｅ値で表示する時、前記伝達手段の放射フィールドは
   、前記放射角の５ｉｎｅ値に等しい短半経と、１に等し
   い長半径の楕円である如き前記特許請求の範囲第１４項
   記載の装置。 １９前記工ネルギ入射部を前記エネルギ射出部から分離
   する距離は、前記受入れ角のｃｏｔａｎｇｅｎｔ値で乗
   じた前記入射部と射出部の横方向寸法の和の半分よりも
   大きくならない前記特許請求の範囲第１８項記載の装置
   。 ２０前記壁手段は、略円錐形状をなし、且略円形のエネ
   ルギ射出部を画成し、前記エネルギートラップ手段は、
   前記エネルギ射出部と略共面をなす略円形のエネルギ入
   射部を有する如き前記特許請求の範囲第１４項記載の装
   置。 ２１ 前記伝達手段は光学軸を有し、前記放射フィー
   ルドは放射角を有し、前記反射壁手段の輪郭カーブは放
   物線形状で、放物線の焦点として前記入射部の反対側の
   縁部を有し、放物線の軸として前記放射角度に等しい前
   記光学軸と一角度を形成する線を有し、光学的方向のｃ
   ｏｓ ｉ ｎｅ値で表示される時前記伝達手段の放射フ
   ィールドは直円錐である前記特許請求の範囲第２０項記
   載の装置。 ２２前記エネルギ源は前記伝達手段（こ対して外部にあ
   る前記特許請求の範囲第１４項記載の装置。 ２３前記エネルギ源は電気エネルギを放射エネルギに変
   換する装置を有する前記特許請求の範囲第１４項記載の
   装置。 ２４ 更に、複数個の前記伝達手段を有する前記特許請
   求の範囲第１４項記載の装置。 ２５前記反射壁面は更に一層の反射材料と光学的に結合
   された前記内部媒体を有する前記特許請求の範囲第１４
   項記載の装置。 ２６前記工ネルギ射出部は前記伝達手段に対し外部の媒
   体と等しい屈折率の媒体と光学的（こ結合される前記特
   許請求の範囲第１４項記載の装置。 ２７外部の放射エネルギ伝達媒体に使用し集中モードで
   使用する放射エネルギ伝達装置Ｏこおいて、放射エネル
   ギを案内し、エネルギ入射部を画成する装置を有する略
   凹状に傾斜する放射エネルギ反射壁手段と、 前記エネルギ入射部を含み、放射エネルギの受入れフィ
   ールドを形成する為の手段と、 放射エネルギ屈折作用内部媒体とを有する伝達手段と、
   前記壁面により案内された放射エネルギを受取る為の前
   記反射壁面と作用的に関連した放射エネルギートラップ
   手段とを含み、前記反射壁手段は、前記の反射作用内部
   媒体と外部の放射エネルギ伝達媒体との間Ｏこ界面を有
   し前記内部媒体は前記外部媒体より放射エネルギに対し
   犬ぎな屈折率を有し、 前記の凹状に傾斜した反射壁手段の少くとも一部は、前
   記受入れフィールド内の前記エネルギ入射部を進入する
   外部エネルギ線の前記エネルギートラップに対する全白
   反射と一致する最大限の勾配を実質的０ことらせる様に
   傾斜した輪郭カーブを有する事を特徴とする放射エネル
   ギ伝達装置。 ２８外部の放射エネルギ伝達媒体に使用し放射モードで
   作用可能な放射エネルギ伝達装置において、放射エネル
   ギを案内し、エネルギ射出部を形成する装置を有する略
   凹状に傾斜する放射エネルギ反射作用壁手段と、 前記エネルギ射出部を含み、放射エネルギの為の放射フ
   ィールドを形成する為の装置と、放射エネルギ屈折作用
   内部媒体とを有する伝達手段と、前記壁手段により案内
   される放射エネルギを放射させる為前記反射壁手段と作
   用的に関連する放射エネルギ源とを含み、前記反射壁手
   段は、前記屈折作用内部媒体と外部放射エネルギ伝達媒
   体との間に界面を有し、前記内部媒体は前記外部媒体よ
   りも放射エネルギ【こ対し大きな屈折率を有し、 前記の凹状に傾斜する反射壁手段の少くとも一部は、前
   記の放射フィールド内の前記エネルギ射出部を介する前
   記エネルギ源からの全てのエネルギ線の全白反射ニ一致
   する最大限の勾配を実質的Ｏことらせる様傾斜された輪
   郭カーブを有する反射手段を含む事を特徴とする放射エ
   ネルギ伝達装置。