JPS5940601A - 屈折体 - Google Patents
屈折体Info
- Publication number
- JPS5940601A JPS5940601A JP57151595A JP15159582A JPS5940601A JP S5940601 A JPS5940601 A JP S5940601A JP 57151595 A JP57151595 A JP 57151595A JP 15159582 A JP15159582 A JP 15159582A JP S5940601 A JPS5940601 A JP S5940601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main body
- optical axis
- condenser lens
- sunshine
- transparent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は焦点距離を制御することができる屈折体に関す
る。
る。
従来の太陽光集光装置においては、太陽光を反射鏡ある
いはレンズにより集光しているが、例えば、第１図のよ
うにフレネルレンズの如き集光し７ズ１により太陽光Ｓ
を無追尾で集光しようとすると、太陽光Ｓが図において
点線Ｓａで示すように集光レンズ１の光軸に平行に入射
すると、その焦点は点Ｆａの位置にでき、また、太陽光
Ｓが図において実線ｓｂで示すように集光レンズ１の光
軸に対して斜めに入射すると、その焦点は点Ｆｂの位置
にできる。
いはレンズにより集光しているが、例えば、第１図のよ
うにフレネルレンズの如き集光し７ズ１により太陽光Ｓ
を無追尾で集光しようとすると、太陽光Ｓが図において
点線Ｓａで示すように集光レンズ１の光軸に平行に入射
すると、その焦点は点Ｆａの位置にでき、また、太陽光
Ｓが図において実線ｓｂで示すように集光レンズ１の光
軸に対して斜めに入射すると、その焦点は点Ｆｂの位置
にできる。
従って、このようにして集光した太陽光を光ダクト（図
示していない）などで送光する場合、光ダクトの受光部
は太陽位置の移動に伴う焦点の移動距離と同し大きさが
必要となり、非常に大きな光ダクトとなってコ妥トも高
くなり、また、設置には広いスペースを必要とする欠点
があった。このことは言い換えると、焦点移動距離を許
容する大きさの光ダク）−受光部でなければ、太陽光の
利用率が低くなるという欠点があった。
示していない）などで送光する場合、光ダクトの受光部
は太陽位置の移動に伴う焦点の移動距離と同し大きさが
必要となり、非常に大きな光ダクトとなってコ妥トも高
くなり、また、設置には広いスペースを必要とする欠点
があった。このことは言い換えると、焦点移動距離を許
容する大きさの光ダク）−受光部でなければ、太陽光の
利用率が低くなるという欠点があった。
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、焦点距４＋１を制御することにより、無追
尾の太陽光集光装置にもきわめて有効に利用し得る屈折
体を提供するにある。
るところは、焦点距４＋１を制御することにより、無追
尾の太陽光集光装置にもきわめて有効に利用し得る屈折
体を提供するにある。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。第２図は本発
明の一実施例を示す断面図で、屈折体は半球状の本体２
と、該本体２の平板面に当接するフレネルレンズの如き
集光レンズ３より成る。そして、本体２は透明で厚みが
等しい半球状の外殻２ａと、該外殻２ａ内に形成された
透明で厚みが等しい多数の仕切体２ｂとより成り、多数
の空間層４を形成する。仕切体２ｂは光球面の中心をＯ
とし平板面の中心をＯ″ とすると、該中心Ｏを頂点と
し平板面を径方向に略等間隔に仕切り、上記両点０．０
”を回転軸とする多数の回転体よりなり、平板面におい
て第３図に示す如く同心円を形成する。
明の一実施例を示す断面図で、屈折体は半球状の本体２
と、該本体２の平板面に当接するフレネルレンズの如き
集光レンズ３より成る。そして、本体２は透明で厚みが
等しい半球状の外殻２ａと、該外殻２ａ内に形成された
透明で厚みが等しい多数の仕切体２ｂとより成り、多数
の空間層４を形成する。仕切体２ｂは光球面の中心をＯ
とし平板面の中心をＯ″ とすると、該中心Ｏを頂点と
し平板面を径方向に略等間隔に仕切り、上記両点０．０
”を回転軸とする多数の回転体よりなり、平板面におい
て第３図に示す如く同心円を形成する。
また、各空間層４は平板面に垂設せる半円板状の仕切板
５で二分されている。なお、該仕切板５は中心Ｏ”より
放射状に複数個設けてもよい。更に、図示していないが
外殻２ａと各仕切体２ｂには液体注入［コと液体排出口
が設けられており、各空間層４に液体を満たずことがで
きるように構成されている。
５で二分されている。なお、該仕切板５は中心Ｏ”より
放射状に複数個設けてもよい。更に、図示していないが
外殻２ａと各仕切体２ｂには液体注入［コと液体排出口
が設けられており、各空間層４に液体を満たずことがで
きるように構成されている。
次に、かかる屈折体の作用を太陽光集光装置に利用した
場合について説明する。まず、太陽光Ｓが屈折体の光軸
０−０°に平行に入射する場合は、第２図に示すように
、本体２の各空間ＩＮ ４は空気の如き透明な気体で満
たされているため、太陽光Ｓは本体２の内部を直進し、
集光レンズ３に入射する。この入射光は第２図に示した
焦点Ｆ１を結ぶ。そして、太陽の移動と共に、太陽光Ｓ
が第４図に示すような角度で本体２に入射するとする。
場合について説明する。まず、太陽光Ｓが屈折体の光軸
０−０°に平行に入射する場合は、第２図に示すように
、本体２の各空間ＩＮ ４は空気の如き透明な気体で満
たされているため、太陽光Ｓは本体２の内部を直進し、
集光レンズ３に入射する。この入射光は第２図に示した
焦点Ｆ１を結ぶ。そして、太陽の移動と共に、太陽光Ｓ
が第４図に示すような角度で本体２に入射するとする。
この時、本体２の空間層４に水の如き透明でしかも屈折
率が空気より大きい液体６を、図示していない液体注入
口より注入する。而して、凸レンズ形状の空間層４に透
明液体６が満たされると、その空間層４は凸しンスの機
能を果し、第４図に示ずような光軸０−０゛に対しであ
る角度をもった太陽光Ｓ１が、透明液体が満たされた空
間層４に入射すると、太陽光Ｓ１は屈折し、空間層４に
透明液体６が満たされていなければ、太陽光Ｓ、１は図
において点線で示すように直進し集光レンズ３に入射す
る。しかし、空間層４に透明液体６が満たされているの
で、太陽光Ｓ１は透明液体が満たされていない場合より
も、より光軸ｏ−ｏ’ に平行に近い角度で集光レンズ
３に入射する。また、太陽光Ｓ２のように太陽位置から
みて太陽と反対側の本体外殻２ａの球面上に入射した太
陽光は、例えば、第４図に示すように透明液体６が満た
された空間層４内を全反射を繰り返しながら進み、Ｂ６
光レンズ３に、該集光レンズ３の光軸Ｏ−０′に平行に
近い角度で入射する。第５図に一興体例を示す。図に示
すように本体２の平板面に対して４５度の角度で入射し
た太陽光Ｓは、透明液体６が満たされた空間層４で屈折
し、集光レンズ３に入射する際は集光レンズ３の底面に
対して約５０度になっている。集光レンズ３の直径及び
焦点距離をそれぞれ１．５ ｍとすると、上記５度の差
は焦点距離の延長上では約３０ｃｍの差となる。
率が空気より大きい液体６を、図示していない液体注入
口より注入する。而して、凸レンズ形状の空間層４に透
明液体６が満たされると、その空間層４は凸しンスの機
能を果し、第４図に示ずような光軸０−０゛に対しであ
る角度をもった太陽光Ｓ１が、透明液体が満たされた空
間層４に入射すると、太陽光Ｓ１は屈折し、空間層４に
透明液体６が満たされていなければ、太陽光Ｓ、１は図
において点線で示すように直進し集光レンズ３に入射す
る。しかし、空間層４に透明液体６が満たされているの
で、太陽光Ｓ１は透明液体が満たされていない場合より
も、より光軸ｏ−ｏ’ に平行に近い角度で集光レンズ
３に入射する。また、太陽光Ｓ２のように太陽位置から
みて太陽と反対側の本体外殻２ａの球面上に入射した太
陽光は、例えば、第４図に示すように透明液体６が満た
された空間層４内を全反射を繰り返しながら進み、Ｂ６
光レンズ３に、該集光レンズ３の光軸Ｏ−０′に平行に
近い角度で入射する。第５図に一興体例を示す。図に示
すように本体２の平板面に対して４５度の角度で入射し
た太陽光Ｓは、透明液体６が満たされた空間層４で屈折
し、集光レンズ３に入射する際は集光レンズ３の底面に
対して約５０度になっている。集光レンズ３の直径及び
焦点距離をそれぞれ１．５ ｍとすると、上記５度の差
は焦点距離の延長上では約３０ｃｍの差となる。
かかる太陽光集光装置は、太陽の移動による屈折体に対
する入射角度の変化を、本体２の空間層４に順次透明液
４本６を満たしたり、排出することにより空間層４で形
成される凸！／ンズの焦点距離を変え、集光レンズ３に
入射する光が、光軸０−０°に平行に近い角度になるよ
うにしたものである。
する入射角度の変化を、本体２の空間層４に順次透明液
４本６を満たしたり、排出することにより空間層４で形
成される凸！／ンズの焦点距離を変え、集光レンズ３に
入射する光が、光軸０−０°に平行に近い角度になるよ
うにしたものである。
なお、太陽の移動に伴う空間層４への透明液体６の注入
・排出制御は、例えば本体２の外ｇ２ａに太陽位置を検
知する周知のセンサーを設けることにより容易に達成で
きる。
・排出制御は、例えば本体２の外ｇ２ａに太陽位置を検
知する周知のセンサーを設けることにより容易に達成で
きる。
このよう（こ、本発明に係る屈折体を使用した太陽光集
光装置においては、太陽の移動にもがかわらず集光レン
ズ３に入射する光が光軸ｏ−ｏ’ に平行に近い角度に
なるので、屈折体を固定したままで太陽を追尾するタイ
プの集光装置と同様の機能を果す。従って、集光装置か
ら送光装置への入射効率が向上する。また、透明液体６
が太陽光Ｓのうち赤外線を吸収するので、送光装置−に
にレンズ焦点を結んでも熱により損傷する可能性が少な
くなる。
光装置においては、太陽の移動にもがかわらず集光レン
ズ３に入射する光が光軸ｏ−ｏ’ に平行に近い角度に
なるので、屈折体を固定したままで太陽を追尾するタイ
プの集光装置と同様の機能を果す。従って、集光装置か
ら送光装置への入射効率が向上する。また、透明液体６
が太陽光Ｓのうち赤外線を吸収するので、送光装置−に
にレンズ焦点を結んでも熱により損傷する可能性が少な
くなる。
次に、本発明の異なる使用例を説明する。前記使用例に
おいては、太陽の移動に合せて透明液体６を空間層４に
外側から順次溝たしていくわけであるが、空間層４をず
べて透明液体６で満たしてしまうと、本体２へ入射した
太陽光Ｓは本体２内部を直進し、集光レンズ３に到達す
る。この場合太陽光Ｓは本体２内部に入射する際に１回
屈折するのみで集光レンズ３への入射角が決り、透明液
体６を満たすことによる効果が減少する。かかる欠点を
改善した使用例について述べる。
おいては、太陽の移動に合せて透明液体６を空間層４に
外側から順次溝たしていくわけであるが、空間層４をず
べて透明液体６で満たしてしまうと、本体２へ入射した
太陽光Ｓは本体２内部を直進し、集光レンズ３に到達す
る。この場合太陽光Ｓは本体２内部に入射する際に１回
屈折するのみで集光レンズ３への入射角が決り、透明液
体６を満たすことによる効果が減少する。かかる欠点を
改善した使用例について述べる。
第６図に示すように透明液体６を、各空間層４に一つ置
きに外側から順次溝たしていくことにより、本体２の内
部は透明液体６で満たされた空間Ｎ４と、透明気体のみ
の空間層４とが交互に形成され、集光レンズ３への入射
する光の角度は光軸０−０゛に平行に近い角度になるの
で、太陽の移動に伴う焦点距離の延長線上の光の移動距
離が小ざ＜Ｚ「る。例えば、第７図に示すように、本体
２の平板面に対して４５度の角度で入射した太陽光Ｓは
、集光レンズ３に入射する際は集光レンス３の底面に対
して約５２度になっている。第８図は太陽位置からみて
太陽と反対側の球面」二に入射した太陽光Ｓの光路例で
ある。
きに外側から順次溝たしていくことにより、本体２の内
部は透明液体６で満たされた空間Ｎ４と、透明気体のみ
の空間層４とが交互に形成され、集光レンズ３への入射
する光の角度は光軸０−０゛に平行に近い角度になるの
で、太陽の移動に伴う焦点距離の延長線上の光の移動距
離が小ざ＜Ｚ「る。例えば、第７図に示すように、本体
２の平板面に対して４５度の角度で入射した太陽光Ｓは
、集光レンズ３に入射する際は集光レンス３の底面に対
して約５２度になっている。第８図は太陽位置からみて
太陽と反対側の球面」二に入射した太陽光Ｓの光路例で
ある。
本発明は上記のように、半球状の本体２と該本体２の平
板面に当接する集光レンズ３とで屈折体を構成し、上記
本体２内部に空間層４を形成すると共に、各空間層４に
透明液体を注入可能にしたことを特徴とするので、透明
液体を各空間層４に注入、排出することにより焦点距離
を制御ａ１１できる屈折体を提供できた。
板面に当接する集光レンズ３とで屈折体を構成し、上記
本体２内部に空間層４を形成すると共に、各空間層４に
透明液体を注入可能にしたことを特徴とするので、透明
液体を各空間層４に注入、排出することにより焦点距離
を制御ａ１１できる屈折体を提供できた。
第１図は従来例の断面図、第２図は本発明の一実施例を
示す断面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ″線断面図
、第４図及び第５図はそれぞれ上記実施例における作用
を説明する簡略断面図、第６図乃至第８図はそれぞれ上
記実施例にお＋する異なる使用例を説明する簡略断面図
である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 竹元敏丸 （ばか２名） 第５図 Ｓ 第６図 第７図 第８図
示す断面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ″線断面図
、第４図及び第５図はそれぞれ上記実施例における作用
を説明する簡略断面図、第６図乃至第８図はそれぞれ上
記実施例にお＋する異なる使用例を説明する簡略断面図
である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 竹元敏丸 （ばか２名） 第５図 Ｓ 第６図 第７図 第８図
Claims (1)
- （１）半球状の本体２と該本体２の平板面に当接する集
光レンズ３より成る屈折体であって、上記本体２は透明
で厚みが等しい半球状の外殻２ａと該外殻２ａ内に形成
された透明で厚みが等しい多数の仕切体２ｂとで多数の
空間層４を形成し、仕切体２ｂは半球面の中心をＯとし
平板面の中心を０°とすると該中心Ｏを頂点とし平板面
を径方向に略等間隔に仕切り上記両点０．０′を回転軸
とする多数の回転体よりなり、且つ、上記各空間Ｎ４に
透明液体を注入可能に構成したことを特徴とする屈折体
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57151595A JPS5940601A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 屈折体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57151595A JPS5940601A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 屈折体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940601A true JPS5940601A (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=15521952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57151595A Pending JPS5940601A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 屈折体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940601A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113467063A (zh) * | 2021-07-04 | 2021-10-01 | 华北电力大学 | 一体式液体填充光谱滤光聚光器、系统及其光能调控方法 |
-
1982
- 1982-08-30 JP JP57151595A patent/JPS5940601A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113467063A (zh) * | 2021-07-04 | 2021-10-01 | 华北电力大学 | 一体式液体填充光谱滤光聚光器、系统及其光能调控方法 |
| CN113467063B (zh) * | 2021-07-04 | 2023-10-31 | 华北电力大学 | 一体式液体填充光谱滤光聚光器、系统及其光能调控方法 |
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