JPS6059567B2 - 太陽光収集装置 - Google Patents
太陽光収集装置Info
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- JPS6059567B2 JPS6059567B2 JP56049797A JP4979781A JPS6059567B2 JP S6059567 B2 JPS6059567 B2 JP S6059567B2 JP 56049797 A JP56049797 A JP 56049797A JP 4979781 A JP4979781 A JP 4979781A JP S6059567 B2 JPS6059567 B2 JP S6059567B2
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- lens system
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/12—Light guides
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S385/00—Optical waveguides
- Y10S385/90—Solar collector or transmitter
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、太陽光収集装置の改良に係り、特に、レン
ズ系を使用して太陽光を集束し、この集束された太陽光
を半導体に導入し、該先導体を通して任意所望の箇所に
伝達して用に供する場合等において、使用目的に適つた
光成分を多量に含む光を収集、伝達し得るようにしたも
のである。
ズ系を使用して太陽光を集束し、この集束された太陽光
を半導体に導入し、該先導体を通して任意所望の箇所に
伝達して用に供する場合等において、使用目的に適つた
光成分を多量に含む光を収集、伝達し得るようにしたも
のである。
最近、太陽光エネルギーの効果的利用についての関心
が高まり、各方面で活発に研究開発が行われているが、
その主なものは、太陽光エネルギーを熱エネルギー、電
気エネルギー等の他の形態のエネルギーに変換して利用
するものであり、わすかに、太陽光エネルギーを他の形
態のエネルギーに変換することなくそのまゝ光エネルギ
ーとして利用すること、例えば、太陽光エネルギーをレ
ンズ系を用いて集束して先導体向に導入し、該先導一体
を通して照明を必要とする箇所へ導いて照明に供するこ
とについて提案されている。而して、従来の太陽光エネ
ルギー利用技術は、主として、太陽光エネルギーをクロ
スでとらえ、クロスでみた場合の利用効率の向上を図る
ことに主眼があつた。しかし、太陽光を、例えば、フア
シヨン照明に利用しようとする場合を考えると、全波長
の光成分を含んだ白色照明が最もよいことは容易に理解
できよう。また、太陽光エネルギーを海底植物の育成に
利用することも考えられるが、その場合、深海（１００
ｍ以上）には青緑色系統の光成分しか到達しないため、
深海での植物は青緑色系統の光成分を多く吸収して生長
しており、浅くなるにつれて赤色系統の光成分が到達す
るようになるため、浅海ての植物は赤色系統の光成分を
多く吸収して生長しており、従つて、赤色系統の光成分
を多く含む光を海底に導くようにすれば、深海で浅海と
同様の植物を育成することができ、また、青緑色形統の
光成分を多く含んだ光を海底に導くようにすれば、より
浅海で深海と同様の植物を育成することができるように
なる。また、最近、スピルリナ、クロレラ等の太陽光エ
ネルギーを利用した人工養殖が行われているが、例えば
、クロレラの場合、赤色系統の光成分と青色系統の光成
分を多く必要とし、緑色系統の光成分は不要、場合によ
つては、有害である。その他、太陽光エネルギーを動物
の育成、健康増進、治療、或いは、魚獲作業における集
魚光源（緑色）等として利用することも考えられるが、
いずれの場合においても、太陽光エネルギーの全波長成
分或いは特定の波長成分の光を必要とする場合が多く、
最近、このような光エネルギーの利用の仕方が多くなつ
てきた。しかし、従来の太陽光エネルギー利用技術にお
いては、前述のように、太陽光エネルギーをクロスでと
らえているため、必要とする光成分が一必すしも効果的
に利用されているとは限らす、例えば、太陽光エネルギ
ーをフレネルレンズ等を用いて集束して光導体内に導入
し、該光導体を通して所望の場所へ伝送して利用に供す
るような場合、レンズによつて集束された光の焦点位置
は、周知のように、レンズの色収差によつて光の波長成
分毎に異なり、赤色系統の光成分の焦点距離は長く、青
色系統の光成分の焦点距離は短く、例えば、直径３５ｃ
ｍのフレネルレンズを用いて太陽像を結像させた場合、
その直径は約４Ｔｎとなり、この−ようにして集束され
た太陽光エネルギーを例えば直径４Ｔ１ｒＩｎの光導体
内に導入しようとする時、該光導体の受光端面をどの波
長の光の焦点位置に合わせるかによつて光導体内に導入
される太陽光の光成分分布が変つてくる。第１図は、本
発明の一実施例を説明するための光学図で、図中、１は
フレネルレンズ等のレンズ系、２はレンズ１によつて集
束された太陽光を導入し、該導入された太陽光を任意所
望の箇所へ伝達するための光導体であるが、太陽光をレ
ンズ系によつて集束した場合、その太陽像は、第２図に
示すよう、中心部Ａはほ〜白色光になり、その周辺部Ｂ
はその焦点位置に合つた波長の光成分を多・く含むよう
になる。
が高まり、各方面で活発に研究開発が行われているが、
その主なものは、太陽光エネルギーを熱エネルギー、電
気エネルギー等の他の形態のエネルギーに変換して利用
するものであり、わすかに、太陽光エネルギーを他の形
態のエネルギーに変換することなくそのまゝ光エネルギ
ーとして利用すること、例えば、太陽光エネルギーをレ
ンズ系を用いて集束して先導体向に導入し、該先導一体
を通して照明を必要とする箇所へ導いて照明に供するこ
とについて提案されている。而して、従来の太陽光エネ
ルギー利用技術は、主として、太陽光エネルギーをクロ
スでとらえ、クロスでみた場合の利用効率の向上を図る
ことに主眼があつた。しかし、太陽光を、例えば、フア
シヨン照明に利用しようとする場合を考えると、全波長
の光成分を含んだ白色照明が最もよいことは容易に理解
できよう。また、太陽光エネルギーを海底植物の育成に
利用することも考えられるが、その場合、深海（１００
ｍ以上）には青緑色系統の光成分しか到達しないため、
深海での植物は青緑色系統の光成分を多く吸収して生長
しており、浅くなるにつれて赤色系統の光成分が到達す
るようになるため、浅海ての植物は赤色系統の光成分を
多く吸収して生長しており、従つて、赤色系統の光成分
を多く含む光を海底に導くようにすれば、深海で浅海と
同様の植物を育成することができ、また、青緑色形統の
光成分を多く含んだ光を海底に導くようにすれば、より
浅海で深海と同様の植物を育成することができるように
なる。また、最近、スピルリナ、クロレラ等の太陽光エ
ネルギーを利用した人工養殖が行われているが、例えば
、クロレラの場合、赤色系統の光成分と青色系統の光成
分を多く必要とし、緑色系統の光成分は不要、場合によ
つては、有害である。その他、太陽光エネルギーを動物
の育成、健康増進、治療、或いは、魚獲作業における集
魚光源（緑色）等として利用することも考えられるが、
いずれの場合においても、太陽光エネルギーの全波長成
分或いは特定の波長成分の光を必要とする場合が多く、
最近、このような光エネルギーの利用の仕方が多くなつ
てきた。しかし、従来の太陽光エネルギー利用技術にお
いては、前述のように、太陽光エネルギーをクロスでと
らえているため、必要とする光成分が一必すしも効果的
に利用されているとは限らす、例えば、太陽光エネルギ
ーをフレネルレンズ等を用いて集束して光導体内に導入
し、該光導体を通して所望の場所へ伝送して利用に供す
るような場合、レンズによつて集束された光の焦点位置
は、周知のように、レンズの色収差によつて光の波長成
分毎に異なり、赤色系統の光成分の焦点距離は長く、青
色系統の光成分の焦点距離は短く、例えば、直径３５ｃ
ｍのフレネルレンズを用いて太陽像を結像させた場合、
その直径は約４Ｔｎとなり、この−ようにして集束され
た太陽光エネルギーを例えば直径４Ｔ１ｒＩｎの光導体
内に導入しようとする時、該光導体の受光端面をどの波
長の光の焦点位置に合わせるかによつて光導体内に導入
される太陽光の光成分分布が変つてくる。第１図は、本
発明の一実施例を説明するための光学図で、図中、１は
フレネルレンズ等のレンズ系、２はレンズ１によつて集
束された太陽光を導入し、該導入された太陽光を任意所
望の箇所へ伝達するための光導体であるが、太陽光をレ
ンズ系によつて集束した場合、その太陽像は、第２図に
示すよう、中心部Ａはほ〜白色光になり、その周辺部Ｂ
はその焦点位置に合つた波長の光成分を多・く含むよう
になる。
すなわち、太陽光をレンズ系によつて集束した場合、そ
の焦点位置及び太陽像の大きさは光の波長によつて異な
り、例えば、波長が短い青色系統の光はＰ１の位置に直
径Ｄ１の太陽像を、緑色系統の光はＰ２の位置に直径Ｄ
２の太陽像を、また、赤色系統の光はＰ３の位置に直径
Ｄ３の太陽像を結ぶ。従つて、図示の場合、Ｐ１の位置
に光導体２の受光端面を配置すれば、青色成分の光を周
辺部に多く含んだ太陽光を収集することができ、Ｐ２の
位置に配置すれば緑色系統の光成分を周辺部に多く含ん
だ太陽光を、また、Ｐ３の位置に配置すれぱ赤色系統の
光成分を周辺部に多く含んだ太陽光を収集することがで
き、その際、光導体の直径を収集しようとする光成分に
合わせて、例えば、青色系統の時はＤ１、緑色系統の時
はＤ２、赤色系統の時はＤ３としておけば、光導体の使
用量を少なくして最も効率的に所望の光成分を多量に含
んだ太陽光を収集することができる。また、図示のよう
に、光導体２の受光端面の直径を大きくしてＤ。とし、
全ての波長成分を含んた光を収集するようにすることも
可能である。なお、光導体２の受光端面をレンズ系の焦
点位置に合わせるに際し、予め、生産工場側て受口端面
を焦点位置に固定しておいてもよく、或いは、光導体の
受口端面をレンズ系の光軸方向に調節可能にしておき、
ユーザ側て所望の色の光に合わせて調節、固定するよう
にしてもよい。上述のように、太陽光をレンズ系によつ
て集束させた場合、その太陽像の中心部Ａは白色光であ
るが、周辺部Ｂの光はレンズからの距離によつて相違し
、レンズに近い場合は青色系統の光、遠い場合には赤色
系統の光となるが、周辺部Ｂの面積は中心部Ａの面積に
比して大きく、この周辺部Ｂ内の光エネルギーも無視で
きないものがあり、また、Ｂ内の光エネルギーは所定の
波長の光成分を多く含んでいるので、この周辺部の光を
積極的に利用すれば、太陽光エネルギーをより効果的に
利用することが可能となる。第３図は、太陽光の波長成
分分布を示す図で、図中Ｂは青色系統の光成分分布、Ｇ
は緑色系統の光成分分布、Ｒは赤色系統の光成分分布で
、前述のようにして、直径Ｄ。
の焦点位置及び太陽像の大きさは光の波長によつて異な
り、例えば、波長が短い青色系統の光はＰ１の位置に直
径Ｄ１の太陽像を、緑色系統の光はＰ２の位置に直径Ｄ
２の太陽像を、また、赤色系統の光はＰ３の位置に直径
Ｄ３の太陽像を結ぶ。従つて、図示の場合、Ｐ１の位置
に光導体２の受光端面を配置すれば、青色成分の光を周
辺部に多く含んだ太陽光を収集することができ、Ｐ２の
位置に配置すれば緑色系統の光成分を周辺部に多く含ん
だ太陽光を、また、Ｐ３の位置に配置すれぱ赤色系統の
光成分を周辺部に多く含んだ太陽光を収集することがで
き、その際、光導体の直径を収集しようとする光成分に
合わせて、例えば、青色系統の時はＤ１、緑色系統の時
はＤ２、赤色系統の時はＤ３としておけば、光導体の使
用量を少なくして最も効率的に所望の光成分を多量に含
んだ太陽光を収集することができる。また、図示のよう
に、光導体２の受光端面の直径を大きくしてＤ。とし、
全ての波長成分を含んた光を収集するようにすることも
可能である。なお、光導体２の受光端面をレンズ系の焦
点位置に合わせるに際し、予め、生産工場側て受口端面
を焦点位置に固定しておいてもよく、或いは、光導体の
受口端面をレンズ系の光軸方向に調節可能にしておき、
ユーザ側て所望の色の光に合わせて調節、固定するよう
にしてもよい。上述のように、太陽光をレンズ系によつ
て集束させた場合、その太陽像の中心部Ａは白色光であ
るが、周辺部Ｂの光はレンズからの距離によつて相違し
、レンズに近い場合は青色系統の光、遠い場合には赤色
系統の光となるが、周辺部Ｂの面積は中心部Ａの面積に
比して大きく、この周辺部Ｂ内の光エネルギーも無視で
きないものがあり、また、Ｂ内の光エネルギーは所定の
波長の光成分を多く含んでいるので、この周辺部の光を
積極的に利用すれば、太陽光エネルギーをより効果的に
利用することが可能となる。第３図は、太陽光の波長成
分分布を示す図で、図中Ｂは青色系統の光成分分布、Ｇ
は緑色系統の光成分分布、Ｒは赤色系統の光成分分布で
、前述のようにして、直径Ｄ。
の光導体を使用した場合には、第４図に曲線Ａにて示す
ように略全波長の光成分を持つ光を収集することができ
、直径Ｄ１の光導体の受光端面をＰ１の位置に配置した
時は、第５図Ｂに示す波長成分を持つ光を、また、直径
Ｄ２の光導体の受光端面をＰ２の位置に配置した時は第
５図Ｇに示す波長成分を持つ光を、更に、直径Ｄ３の光
導体の受光端面をＰ３の位置に配置した時は第５図Ｒに
示す波長成分を持つ光を効果的に収集することができる
。第６図は、本発明の他の実施例を説明するための要部
概略側断面図、第７図は、第６図の平面図て、図中、１
０は直径４ＣＷ１程度の小型の太陽光集束用レンズ１１
が多数個一体的に形成されているレンズアレイ、２０は
各レンズ１１に対応して１本宛設けられた直径約０．′
２１ｗｔの光ファイバ、３０はレンズ及び光ファイバを
保持する保持部材で、図示例においては、レンズアレイ
１０は多数個の小型レンズ１１が一体的に形成されてい
る。
ように略全波長の光成分を持つ光を収集することができ
、直径Ｄ１の光導体の受光端面をＰ１の位置に配置した
時は、第５図Ｂに示す波長成分を持つ光を、また、直径
Ｄ２の光導体の受光端面をＰ２の位置に配置した時は第
５図Ｇに示す波長成分を持つ光を、更に、直径Ｄ３の光
導体の受光端面をＰ３の位置に配置した時は第５図Ｒに
示す波長成分を持つ光を効果的に収集することができる
。第６図は、本発明の他の実施例を説明するための要部
概略側断面図、第７図は、第６図の平面図て、図中、１
０は直径４ＣＷ１程度の小型の太陽光集束用レンズ１１
が多数個一体的に形成されているレンズアレイ、２０は
各レンズ１１に対応して１本宛設けられた直径約０．′
２１ｗｔの光ファイバ、３０はレンズ及び光ファイバを
保持する保持部材で、図示例においては、レンズアレイ
１０は多数個の小型レンズ１１が一体的に形成されてい
る。
しかし、このレンズアレイ１０は個々の小型レンズ１１
を接着剤等によつて一体的に接着したものでも、或いは
、一体的にすることなく個々ばらばらの状態て使用して
もよく、また、保持部材３０も、レンズを保持する部分
と光ファイバを保持する部分を別体に形成してもよい。
保持部材３０には各レンズ１１の焦点位置近傍に対応し
て穴３１があけられており、レンズ１１を保持部材３０
に固定した後、レンズ側より平行光線を当てると、各レ
ンズ１１は穴３１の軸上に焦点を結ぶが、その焦点位置
は、前述のように、光の波長によつて異なる。従つて、
穴３１に光ファイバを挿入し、各光ファイバ毎に所望の
光が導入される焦点位置を探し、その位置に光ファイバ
を固定すると、各ファイバ毎に所望の光が導入される。
例えば、本発明による太陽光収集装置を用いてクロレラ
養培用の光源を得ようとする場合について考えると、ク
ロレラの養培には、前述のように、赤系統の光成分と青
系統の光成分を多く必要とするから、その割合に合わせ
て、所定本数の光ファイバ（例えば第７図のＲのレンズ
に対応する光ファイバ）に赤色成分の光が、残りの光フ
ァイバ（第７図のＢのレンズに対応する光ファイバ）に
青色成分の光が導入されるようにし、このようにして所
望の光成分が導入された光ファイバの他端をクロレラ培
養槽内に導入すれば、クロレラ培養に適つた光成分の光
をクロレラに供給することができる。第７図は、第６図
の平面図で、従来使用してい”る直径あｄのフレネルレ
ンズに相当する面積内に配設小型レンズ全体の配列例を
示す平面図であるが、図示例のように、正六角形のレン
ズ１１を用いる同一面積内に最も多くのレンズを配設す
ることができ、レンズ１１の直径（対角線の長さ）を４
Ｃ！Ｆｔとすれば、６１個のレンズ１１を配設すること
ができる。また、このようにして、小型のレンズが多数
個組み合わされたレンズアレイも第７図に示すようにほ
Ｓ゛正六角形になるので、この第７図に示したレンズア
レイを１ユニットとし、このユニットを多数個（例えば
７個、ｍ個）組み合わせて更に大型の太陽光収集装置を
構成することも可能であり、各ユニット毎に光成分比を
変えておき、必要により、所望のユニットを選択して使
用するようにすることも可能である。なお、上述のよう
に、正六角形の小型レンズを使用すれば、最も効率よく
多数個の小型レンズを配設できるが、本発明は、正六角
形の小型レンズに限定されるものではなく、丸契約いは
角形のレンズてもよく、また、各小型レンズをフレネル
レンズ又は球形レンズて構成してもよいことは容易に理
解てきよう。なお、この第６図及び第７図に示した実施
例においては、光導体の本数が多く、従つて、各光導体
の受光端面についてそれぞれをレンズ系の焦点に正確に
位置決めすることは非常に時間もかかつて面倒であるの
て、この場合には、予め使用目的に合わせて仕様を作り
、その仕様に合わせて工場側で各光導体の受口端面をそ
の対応するレンズの焦点位置に正確に合わせて固定し、
ユーザ側での調節を不要にするようにするか、或いは、
例えば、図示実施例において、赤色系統の光を受光する
光導体全てを単一の基板て支持するようにするとともに
、青色系統の光を受光する光導体全てを他の単一の基板
で支持するようにし、これら基板の光軸方向に調節可能
にしておくとよい。
を接着剤等によつて一体的に接着したものでも、或いは
、一体的にすることなく個々ばらばらの状態て使用して
もよく、また、保持部材３０も、レンズを保持する部分
と光ファイバを保持する部分を別体に形成してもよい。
保持部材３０には各レンズ１１の焦点位置近傍に対応し
て穴３１があけられており、レンズ１１を保持部材３０
に固定した後、レンズ側より平行光線を当てると、各レ
ンズ１１は穴３１の軸上に焦点を結ぶが、その焦点位置
は、前述のように、光の波長によつて異なる。従つて、
穴３１に光ファイバを挿入し、各光ファイバ毎に所望の
光が導入される焦点位置を探し、その位置に光ファイバ
を固定すると、各ファイバ毎に所望の光が導入される。
例えば、本発明による太陽光収集装置を用いてクロレラ
養培用の光源を得ようとする場合について考えると、ク
ロレラの養培には、前述のように、赤系統の光成分と青
系統の光成分を多く必要とするから、その割合に合わせ
て、所定本数の光ファイバ（例えば第７図のＲのレンズ
に対応する光ファイバ）に赤色成分の光が、残りの光フ
ァイバ（第７図のＢのレンズに対応する光ファイバ）に
青色成分の光が導入されるようにし、このようにして所
望の光成分が導入された光ファイバの他端をクロレラ培
養槽内に導入すれば、クロレラ培養に適つた光成分の光
をクロレラに供給することができる。第７図は、第６図
の平面図で、従来使用してい”る直径あｄのフレネルレ
ンズに相当する面積内に配設小型レンズ全体の配列例を
示す平面図であるが、図示例のように、正六角形のレン
ズ１１を用いる同一面積内に最も多くのレンズを配設す
ることができ、レンズ１１の直径（対角線の長さ）を４
Ｃ！Ｆｔとすれば、６１個のレンズ１１を配設すること
ができる。また、このようにして、小型のレンズが多数
個組み合わされたレンズアレイも第７図に示すようにほ
Ｓ゛正六角形になるので、この第７図に示したレンズア
レイを１ユニットとし、このユニットを多数個（例えば
７個、ｍ個）組み合わせて更に大型の太陽光収集装置を
構成することも可能であり、各ユニット毎に光成分比を
変えておき、必要により、所望のユニットを選択して使
用するようにすることも可能である。なお、上述のよう
に、正六角形の小型レンズを使用すれば、最も効率よく
多数個の小型レンズを配設できるが、本発明は、正六角
形の小型レンズに限定されるものではなく、丸契約いは
角形のレンズてもよく、また、各小型レンズをフレネル
レンズ又は球形レンズて構成してもよいことは容易に理
解てきよう。なお、この第６図及び第７図に示した実施
例においては、光導体の本数が多く、従つて、各光導体
の受光端面についてそれぞれをレンズ系の焦点に正確に
位置決めすることは非常に時間もかかつて面倒であるの
て、この場合には、予め使用目的に合わせて仕様を作り
、その仕様に合わせて工場側で各光導体の受口端面をそ
の対応するレンズの焦点位置に正確に合わせて固定し、
ユーザ側での調節を不要にするようにするか、或いは、
例えば、図示実施例において、赤色系統の光を受光する
光導体全てを単一の基板て支持するようにするとともに
、青色系統の光を受光する光導体全てを他の単一の基板
で支持するようにし、これら基板の光軸方向に調節可能
にしておくとよい。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための光学図、
第２図は、レンズ系によつて結像される太陽像の一例を
示す図、第３図乃至第５図は、光の波長と光量との関係
を示す光分布図、第６図は、本発明の他の実施例を説明
するための要部概略側断面図、第７図は、第６図の平面
図である。 １，１１・・・・ルンズ、２，２０・・・・・光導体。
第２図は、レンズ系によつて結像される太陽像の一例を
示す図、第３図乃至第５図は、光の波長と光量との関係
を示す光分布図、第６図は、本発明の他の実施例を説明
するための要部概略側断面図、第７図は、第６図の平面
図である。 １，１１・・・・ルンズ、２，２０・・・・・光導体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 太陽光を集束するためのレンズ系と、該レンズ系に
よつて集束された太陽光を導入して該導入された太陽光
を所望の箇所へ伝達する光導体ケーブルとを有し、該光
導体ケーブルの受光端面を前記レンズ系の焦点位置近傍
において前記レンズ系の光軸方向に位置調節可能とし、
前記レンズ系によつて集束された太陽光のうち所望の色
の光成分を多量に含む焦点位置に前記光導体ケーブルの
受光端面を配置したことを特徴とする太陽光収集装置。 ２ 前記レンズ系及び光導体ケーブルを１組とする複数
個の太陽光収集装置から成り、各組の出力光を合成して
任意所望の光成分を多量に含む合成光を得るようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の太陽光
収集装置。３ 前記光導体ケーブルの受光端面積が同一
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
太陽光収集装置。 ４ 前記光導体ケーブルの受光端面積が収集する光成分
によつて異なつていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項に記載の太陽光収集装置。 ５ 太陽光を集束するための多数個のレンズ系と、各レ
ンズ系に対して１本宛配設されかつ該レンズ系によつて
集束された太陽光を導入し該導入された太陽光を所望の
箇所へ伝達する光ファイバとを有し、該光ファイバの各
受光端面を前記レンズ系の所望の光成分の焦点位置に固
定し、前記光ファイバの出力光を合成して所望の光成分
を多量に含む合成光を得るようにしたことを特徴とする
太陽光収集装置。 ６ 前記光ファイバの受光端面積が同一であることを特
徴とする特許請求の範囲第５項に記載の太陽光収集装置
。 ７ 前記光ファイバの受光端面積が収集する光成分によ
つて異なつていることを特徴とする特許請求の範囲第５
項に記載の太陽光収集装置。
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|---|---|---|---|
| JP56049797A JPS6059567B2 (ja) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | 太陽光収集装置 |
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