JP2003177216A - 線集光レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入光線の透過効率が良く、エネルギーロスが
少なく、入光した光束を１線上に正確に集めることがで
きる線集光レンズを提供する。 【構成】 媒質の入光面Ｎを平面視略矩形の平坦面と
し、媒質の出光面Ｓを集光曲面とした線集光レンズＬで
あって、平行な光束を上記入光面Ｎより入光させたと
き、上記出光面Ｓからは出光する光束は集光線Ｔ’と呼
ばれる１線上に集束する構造となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば太陽集光炉等に
好適に使用される新規な構造の線集光レンズと、この線
集光レンズを用いて構成された太陽光集光装置に関す
る。

【従来の技術】太陽光を集光させて、光エネルギーを取
り出す太陽集光炉としては、反射型、直達型など種々の
タイプのものが提案されている。

【０００２】反射鏡を利用した反射型の太陽炉は、エネ
ルギーロスが多い上に、光エネルギーの集光点での作業
が困難であり、また太陽の追尾制御も困難で、設備自体
も大掛かりなものとなり、莫大な設備コストがかかるな
どの問題点を有している。

【０００３】そこで、本発明者は、光学レンズを用い
て、太陽光を１点に集光させて利用する方法を種々検討
したが、従来の凸レンズを使用する方法では、凸レンズ
自体が構造上、上下対称の凸状曲面を有しているために
入光に対する反射率が高く、入光の透過効率が悪くなる
という欠点に加えて、１点に集光させることが出来なか
った。

【０００４】また、このような凸レンズを用いた方法で
は、太陽光を広い範囲にわたって入光させようとすれ
ば、凸レンズの形状から大径となり、そのため中央部が
分厚くなってしまい、強度の面からいっても実際の使用
はできないものになってしまう。

【０００５】そこで、このような問題点を解決するた
め、特開昭６２-２２５８５１号には、凸レンズの入光
面を反射率の少ない平坦にして、凸レンズの肉厚を薄肉
にした複数の扇型切片を同心円状に接合させて、大径の
レンズを形成して、太陽光を集束する方法が提案されて
いるが、やはり凸レンズの焦点に太陽光を集束するもの
であるため、太陽光を１線上に集光させて熱エネルギー
として取り出すことは出来なかった。

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事情に
鑑みてなされたものであって、入光線の透過効率が良
く、エネルギーロスが殆どなく、大形のものでも容易に
作製でき、入光した光束を従来には存在しなかった集光
線（従来の焦点の集まりではなく、計算によって求めた
集光点を集めた線）に正確に集めることができる新規な
構造の線集光レンズと、この線集光レンズを用いた太陽
光集光装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された本発明は、次のような構成上の特徴を備え
ている。

【０００６】請求項１の線集光レンズは、媒質の入光面
を平面視略矩形の平坦面とし、媒質の出光面を集光曲面
としており、平行な光束を上記入光面より入光させたと
きには、上記出光面からは１線上に集束する光束を取り
出せる構成とされている。

【０００７】ここで、集光曲面とは、本発明者によって
案出された後述する集光連立方程式を充す傾斜角度を有
した曲面をいう。

【０００８】請求項２の線集光レンズは、平坦な入光面
と、集光曲面で形成された出光面とを有した、複数のレ
ンズセグメントのそれぞれを平行に、かつ中心に頂部を
形成するように、中心から両外側に向かって左、右対称
に漸次段階状に降下するように結合させて、全体として
蒲鉾ドーム状に形成して成り、上記レンズセグメントの
それぞれの入光面から平行な光束を入光させたときに、
上記集光曲面から放出された光束を集光線上に直線状に
集光させる構成にしている。

【０００９】また、請求項３に記載の線集光レンズは、
平坦な入光面と、集光曲面で形成された出光面とを有し
た、複数のレンズセグメントのそれぞれを平行に、かつ
それぞれのレンズセグメントの入光面が面一になるよう
に結合させて、全体としてフラット状に形成して成り、
上記入光面から平行な光束を入光させたときに、上記集
光曲面から放出された光束を集光線上に直線状に集光さ
せる構成にしている。

【００１０】更に、同時に提案される請求項４に記載の
太陽光集光装置は、請求項２，３のいずれかに記載の複
数のレンズセグメントと、この複数のレンズセグメント
の集光線よりも手前側に配設され、上記複数のレンズセ
グメントの集光曲面より出光した光束を垂直に入光させ
る入光面と、この入光面から入光した光束を互いに平行
束にして出光させる集光曲面とを形成した平行光束レン
ズとを含んで構成されている。

【作用】本発明によれば、次のような作用が奏される。

【００１１】平行光束をレンズ入光面より入光させる
と、平行光束はレンズの入光面に対して直角に入光する
ため反射率は殆どなくレンズ内を直進し、レンズ出光面
に至るが、この出光面は集光曲面となっているので、出
光面より出た光束は、１直線上（従来の焦点ではない集
光点の集まり）に集光する。

【００１２】この集光曲面は、媒質の入光面を基準とし
て、全反射の臨界角度よりも小さい次のような集光方程
式〜を充す媒質の出光面の傾斜角度を規定する。

【００１３】図１において、線集光レンズＬの集光曲面
の頂点となる中心線Ｃと交わり入光面Ｎに対して直角に
引かれる垂線Ｘと、集光曲面（出光面Ｓ）上の任意の点
Ｋから入光面Ｎと平行に引かれる水平線Ｙとが直角に交
わる交点をＯｋとし、点Ｋと集光点Ｔとを結ぶ線Ｚと垂
線Ｘとの成す角度をＡｋとすると、図３に示すような関
係が成り立つ。

【００１４】点Ｏｋと点Ｋの間の半径距離をｒｋ、点Ｏ
ｋと集光点Ｔとの焦点距離をｄｋとすると、半径距離ｒ
ｋと焦点距離ｄｋと角度Ａｋとの間には次の関係式が成
り立つ。 Ａｋ ＝ｔａｎ−１ （ｒｋ ／ｄｋ ） ・・・ 図４は、出光面Ｓ上の任意の点Ｋでの集光曲面のレンズ
光出光面Ｓｋの角度を求めるための説明図であるが、ス
ネルの法則より光の通る媒体（ここでは、レンズと空
気）の屈折率をＮ１、Ｎ２とし、入射角をθ１、屈折角
をθ２とすると、次の関係式が成り立つことが知られて
いる。

【００１５】Ｎ１ｓｉｎθ１＝Ｎ２ｓｉｎθ２ ここでレンズをガラスとして、その屈折率をＮ１＝１．
４９、空気の屈折率をＮ２＝１として任意の点Ｋに当て
はめると、 １．４９ｓｉｎθ１ｋ ＝ｓｉｎθ２ｋ ・・・ となる。

【００１６】また幾何学的に解析すると集光曲面（出光
面Ｓ）上の任意の点Ｋでは、次の関係式が成り立つ。 θ２ｋ −θ１ｋ ＝Ａｋ ・・・ 上記連立方程式、、を集光方程式と呼ぶ。

【００１７】以上のことより、光学理論上、入光面より
この面に直角に入光した全ての光束は、レンズ内での吸
収分を除けば、反射成分は殆どなくスネルの法則を満足
する屈折角を充す光路に従って集光線Ｔ’と呼ばれる１
線上に集中する。

【００１８】ここに、集光曲面は、上述のように焦点を
有する従来の凸レンズとは異なり、その曲面は集光方程
式を充す傾斜面によって形成される。

【００１９】請求項２、３においては、入光面を平坦面
とし、出光面を集光曲面としたレンズセグメントを結合
させて線集光レンズを形成しているため集光レンズを肉
薄とすることができ、従って従来は不可能と考えられて
いた大形の線集光レンズを形成できるので、太陽光集光
装置を現実のものと出来る。

【００２０】また、請求項４は、請求項２、３のいずれ
かに記載した複数のレンズセグメントと、後述する平行
光束レンズとを備えて構成された、エネルギーロスの少
ない太陽光集光装置が提供される。

【実施例】以下、本発明に係る線集光レンズの一実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００２１】図１は本発明に係る線集光レンズの一実施
例の断面正面図、図２はその線集光レンズの平面図であ
る。

【００２２】この線集光レンズＬは、入光面Ｎを面一に
略矩形の平坦な面とし、出光面Ｓを中央を頂点として、
その左右に対称な集光曲面を形成している。この集光曲
面は、入光面Ｎを基準として、全反射の臨界角度よりも
小さい次のような集光方程式を充す傾斜角度となってい
る。

【００２３】ここに、線集光レンズＬの集光曲面（出光
面Ｓ）の中心線Ｃと交わり、入光面Ｎに対して直角に引
かれる垂線Ｘと、集光曲面（出光面Ｓ）上の任意の点Ｋ
から入光面Ｎと平行に引かれる水平線Ｙとが直角に交わ
る交点をＯｋとし、点Ｋと集光点Ｔとを結ぶ線Ｚと垂線
Ｘとの成す角度をＡｋとすると、図３に示すような関係
が成り立つ。

【００２４】点Ｏｋと点Ｋの間の半径距離をｒｋ、点Ｏ
ｋと集光点Ｔとの焦点距離をｄｋとすると、半径距離ｒ
ｋと焦点距離ｄｋと角度Ａｋとの間には次の関係式が成
り立つ。 Ａｋ ＝ｔａｎ−１ （ｒｋ ／ｄｋ） ・・・ 従って、集光曲面（出光面Ｓ）上の任意の点をｎ個とれ
ば、次のようになる。

【００２５】 Ａ０ ＝ｔａｎ−１ （ｒ０ ／ｄ０) Ａ１ ＝ｔａｎ−１ （ｒ１ ／ｄ１) ・ ・ Ａｋ ＝ｔａｎ−１ （ｒｋ ／ｄｋ) ・ ・ Ａｎ ＝ｔａｎ−１ （ｒｎ ／ｄｎ) 図４は、出光面Ｓ上の任意の点Ｋでの集光曲面のレンズ
光出光面Ｓｋの角度を求めるための説明図である。

【００２６】スネルの法則より光の通る媒体（ここで
は、レンズと空気）の屈折率をＮ１、Ｎ２とし、入射角
をθ１、屈折角をθ２とすると、次の関係式が成り立つ
ことが知られている。

【００２７】Ｎ１ｓｉｎθ１＝Ｎ２ｓｉｎθ２ ここでレンズをガラスとしてその屈折率をＮ１＝１．４
９、空気の屈折率をＮ２＝１として任意の点Ｋに当ては
めると、 １．４９ｓｉｎθ１ｋ ＝ｓｉｎθ２ｋ ・・・ となる。従って、集光曲面（出光面Ｓ）上に任意の点を
ｎ個とれば、次のようになる。

【００２８】 １．４９ｓｉｎθ１０ ＝ｓｉｎθ２０ １．４９ｓｉｎθ１１ ＝ｓｉｎθ２１ ・ ・ １．４９ｓｉｎθ１ｋ ＝ｓｉｎθ２ｋ ・ ・ １．４９ｓｉｎθ１ｎ ＝ｓｉｎθ２ｎ また、幾何学的に解析すると集光曲面（出光面Ｓ）上の
任意の点Ｋで、次の関係式が成り立つ。 θ２ｋ −θ１ｋ ＝Ａｋ ・・・ 集光曲面（出光面Ｓ）上で、任意の点をｎ個とすれば、
次のようになる。

【００２９】 θ２０ −θ１０ ＝Ａ０ ＝ｔａｎ−１ （ｒ０ ／ｄ０) θ２１ −θ１１ ＝Ａ１ ＝ｔａｎ−１ （ｒ１ ／ｄ１) ・ ・ θ２ｋ −θ１ｋ ＝Ａｋ ＝ｔａｎ−１ （ｒｋ ／ｄｋ) ・ ・ θ２ｎ −θ１ｎ ＝Ａｎ ＝ｔａｎ−１ （ｒｎ ／ｄｎ) 上記連立方程式、、を集光方程式と呼ぶ。

【００３０】任意の点Ｋでの求める水平線とレンズ面Ｓ
ｋとの成す角度をθｘｋとすると、幾何学的に解析する
と、 θｘｋ ＝θ１ｋ となる。

【００３１】従って、任意の点Ｋでの水平線とレンズ面
Ｓｋ との成す角度θｘｋを、上記集光方程式を解くこ
とによって計算で求めることが出来る。

【００３２】次に、太陽光集光装置等に使用される本発
明に係る線集光レンズの一実施例について説明する。

【００３３】図５は、線集光レンズＬを太陽光集光装置
に使用した具体例を示す要部斜視図である。

【００３４】この太陽光集光装置は、線集光レンズＬ１
と、この線集光レンズＬ１の集光曲面（出光面Ｓ）から
出光された光線を平行な光束（断面矩形）に変えるため
の平行光束レンズＬ１０と、集光曲面（出光面Ｓ）を有
する線集光レンズＬ１１と、この線集光レンズＬ１１の
集光曲面（出光面Ｓ）から出光された光線を平行な光束
に変えるための小形の平行光束レンズＬ１３と、小形の
集光曲面（出光面Ｓ）を有する逆蒲鉾状の線集光レンズ
Ｌ１２とを備えている。

【００３５】ここに、線集光レンズＬ１は、平面視略矩
形の網状形状、正面視パラボラ状段階形状のフレームＦ
…と、このフレームＦ…の下部に装着される複数の平面
視略矩形レンズセグメントＬ０…、Ｌ１…と、を備えて
いる。

【００３６】尚、線集光レンズＬ、Ｌ１１は、大形なの
で運搬の便宜上複数の平面視略矩形のレンズセグメント
Ｌ０…、Ｌ１…に切断しているが、図１や図２に示した
ように、一体として形成することも可能である。

【００３７】またフレームＦ…は金属で作製されてお
り、例えばチタン合金、鋼鉄等が用いられるが、耐久
性、比重及び防錆性の面からチタン合金等が好ましい。

【００３８】複数の平面視略矩形レンズセグメントＬ０
…、Ｌ１…の各々は上述の集光方程式で求められた集光
曲面で出光面Ｓ…が形成されており、太陽光線等の平行
光束はレンズ入光面Ｎ…より入光されるとレンズ内を透
過し、出光面Ｓ…より出た光束は集光線Ｔ’（集光点Ｔ
の集まり）上に集光される（図１参照）。

【００３９】線集光レンズＬにおいて、複数の平面視略
矩形レンズセグメントＬ０…、Ｌ１…は各々大形となる
ので比較的比重の小さい有機レンズ（例えば、樹脂、プ
ラスチック等）で形成される。例えばメタクリル樹脂で
あるパラグラス（商品名）等で形成してもよい。

【００４０】平行光束レンズＬ１０は、線集光レンズＬ
によって集められた光線を集光線Ｔ’の手前で入光し、
平行な光束とするためのものであるが、高熱がかかるた
め、無機レンズ（例えばガラス等）で形成されることが
好ましい。

【００４１】集光レンズＬ１１と、小形の平行光束レン
ズＬ１３と、小形の線集光レンズＬ１２は、上記平行光
束を更に絞って集光線Ｔ’の長さ寸法を短くするための
ものである。この線集光レンズＬ１１も高熱がかかるた
め無機レンズ（例えばガラスやパイレックス（登録商
標）等）で形成されるのが好ましく、更に小形の平行光
束レンズＬ１３と逆蒲鉾状線集光レンズＬ１２は石英や
水晶で形成されるのが好ましい。

【００４２】太陽光線を集光する際は、太陽光集光装置
の線集光レンズＬの入光面Ｎ…は常に太陽の中心点と線
集光レンズＬの集光線軸の中央軸が合致するように、即
ち太陽光集光装置は太陽を追尾するように構成されてい
る。従って太陽光は、線集光レンズＬの入光面Ｎ…に対
して垂直に線集光レンズＬ内に入光し、集光曲面（出光
面Ｓ）から出光され、集光線Ｔ’上に集まる。

【００４３】この光束を集光線Ｔ’の手前で、平行光束
レンズＬ１０によって平行光束に変化させる。この平行
光束レンズＬ１０の出光面Ｓも集光曲面のように綿密に
計算で算出された面である。

【００４４】図６は、平行光束レンズＬ１０の出光面Ｓ
上の任意の点Ｋでのレンズ光出光面Ｓｋの角度を求める
ための説明図である。

【００４５】平行光束レンズＬ１０は、中心線（線集光
レンズＬの集光線Ｔ’）から距離の等しい放物曲面を入
光面Ｎとし、この入光面Ｎより放物曲面の中心線に向け
て入光させた光束を平行光束として取り出すようにした
ものである。

【００４６】入光面Ｎは集光されてきた光線をその光線
に対して直角になるように形成されている。従って、こ
の出光面Ｓ上の任意の点Ｋにおいても上述の集光連立方
程式が成り立つ。

【００４７】即ち、 Ａｋ=ｔａｎ−１(ｒｋ/ｄｋ) ・・・ １．４９＝ｓｉｎθ１ｋ=ｓｉｎθ２ｋ ・・・ θ２ｋ-θ１ｋ=Ａｋ ・・・ の集光連立方程式が成り立つ。

【００４８】任意の点Ｋでの求める水平線とレンズ面Ｓ
ｋとの成す角度をθｘｋとすると、幾何学的に解析すれ
ば、 θｘｋ=θ２ｋ となる。

【００４９】従って、任意の点Ｋでの水平線とレンズ面
Ｓｋとの成す角度θｘｋを、集光連立方程式を解くこと
によって計算で求めることが出来る。

【００５０】図７は、線集光レンズＬ２と平行光束レン
ズＬ１０との関係を模式的に表した説明図である。

【００５１】線集光レンズＬ１の入光面Ｎに入光した光
線は、レンズＬ１内を透過し、出光面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３か
ら所定の角度で屈折出光され、平行光束レンズＬ１０の
入光面Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３に各々直角に入光する。そしてレ
ンズＬ１０内を透過し出光面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３から、前述
した集光曲面として規定される所定の角度で屈折出光さ
れ、平行な光束となる。

【００５２】図８は、いわゆる蒲鉾ドーム状の線集光レ
ンズＬの一実施例を示す断面正面図である。

【００５３】この蒲鉾ドーム状線集光レンズＬは、平面
視矩形の網状形状、正面視ドーム状段階形状のフレーム
Ｆ…と、このフレームＦ…の下部に装着される複数の平
面視略矩形レンズセグメントＬ０…、Ｌ１…と、から成
る線集光レンズ本体Ｈと、を備えている。フレームＦ…
の材質は上述の逆蒲鉾状線集光レンズと同様にチタン合
金等が好ましい。

【００５４】線集光レンズ本体Ｈは、入光面Ｎ…を平坦
面とし、出光面Ｓ…を集光曲面とするとともに、この集
光曲面の集光線軸に対して平行状に分割された複数のレ
ンズセグメントＬ０…、Ｌ１…を、中心部より周囲が漸
次段階状に突出するように結合させて、全体として蒲鉾
ドーム状に形成されている。複数のレンズセグメントＬ
１…は線集光レンズ本体ＨのレンズセグメントＬ０…か
ら外側にいくほど分厚くなる傾向がある。

【００５５】複数のレンズセグメントＬ０…、Ｌ１…の
各々は上述の集光方程式で求められた集光曲面で出光面
Ｓ…が形成されており、太陽光線等の平行光束はレンズ
入光面Ｎ…より入光されるとレンズ内を透過し、出光面
Ｓ…より出た光束は集光線Ｔ’上に集光される。

【００５６】図９は、集光線Ｔ’を線集光レンズＬの中
心線軸上より偏在させた蒲鉾ドーム状の線集光レンズＬ
の具体例を示す断面正面図である。線集光レンズＬの集
光曲面（出光面Ｓ）は上述の集光連立方程式を解いて求
めたものであるため、集光線Ｔ’を図１０のように偏在
させることもできる。

【００５７】即ち、集光線Ｔ’を予め設定し、出光面Ｓ
からの出光線を集光線Ｔ’上に集めるように集光曲面
（出光面Ｓ）を集光連立方程式を解いて求めたレンズ面
の水平線に対する角度に形成すればよい。これにより、
集光線Ｔ’を集光連立方程式の成り立つ任意の位置に定
めることが出来る。

【００５８】図１０は、フラット状の線集光レンズＬの
一実施例を示す断面正面図である。

【００５９】このようなフラット状線集光レンズＬは、
平面視略矩形の網状形状、正面視フラット形断面形状の
フレームＦ…と、このフレームＦ…の下部に装着される
複数の平面視矩形レンズセグメントＬ０…、Ｌ１…から
成る線集光レンズ本体Ｈと、を備えている。フレームＦ
…の材質は上述の逆蒲鉾状線集光レンズと同様にチタン
合金等が好ましい。

【００６０】線集光レンズ本体Ｈは、入光面Ｎ…を平坦
面とし、出光面Ｓ…を集光曲面とするとともに、この集
光曲面の集光線軸に対して平行状に分割された複数のレ
ンズセグメントＬ０…、Ｌ１…の各々を、平坦面を入光
側にして面一になるように結合させて、全体としてフラ
ット状に形成されている。複数のレンズセグメントＬ１
…は線集光レンズ本体ＨのレンズセグメントＬ０…から
外側にいくほど分厚くなる傾向がある。

【００６１】この線集光レンズＬも、逆蒲鉾状線集光レ
ンズＬと同様、複数のレンズセグメントＬ０…、Ｌ１…
の各々は上述の集光方程式で求められた集光曲面で出光
面Ｓ…が形成されており、太陽光線等の平行光束はレン
ズ入光面Ｎ…より入光されるとレンズ内を透過し、出光
面Ｓ…より出た光束は集光線Ｔ’上に集光される。

【００６２】尚、本発明は上述の実施例に限定されず本
発明の要旨を逸脱しない範囲において設計変更可能であ
る。例えば、線集光レンズＬを平面視多角形としてもよ
い。

【発明の効果】本発明の線集光レンズによれば、以下に
示す効果を奏する。

【００６３】請求項１の線集光レンズによれば、媒質の
入光面で入光線を反射するということが殆どなく、入光
線の透過効率が良く、エネルギーのロスが小さい状態で
入光線が線集光レンズ内を透過でき、更に入光した光束
はスネルの法則によって定まる光路に向かわせることが
できるため、１線の集光線上に正確に集めることができ
る。

【００６４】請求項２、３の線集光レンズによれば、大
形で薄型の線集光レンズを作製することが出来る。

【００６５】また、集光線の手前で出光線を集めれば、
略矩形の集光面に集光することができ、この集光線はエ
ネルギー吸収装置により熱媒体物質を均一に照射した
り、製品を加工する際に扱い易い構造とされている。

【００６６】更に、請求項４の太陽光集光装置によれ
ば、レンズの重量を少なくして、エネルギーロスの少な
い太陽光集光装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る線集光レンズの一実施例を示す断
面正面図である。

【図２】本発明に係る線集光レンズの一実施例を示す平
面図である。

【図３】出光面（集光曲面）上の任意の点と集光点との
関係を示す説明図である。

【図４】出光面（集光曲面）上の任意の点での集光曲線
の出光面の角度を求めるための説明図である。

【図５】線集光レンズを太陽光集光装置に集光手段とし
て使用した要部斜視図である。

【図６】平行光束レンズの出光面上の任意の点での傾斜
角度を求めるための説明図である。

【図７】線集光レンズと平行光束レンズとの関係を模式
的に表した説明図である。

【図８】蒲鉾ドーム状の線集光レンズの一実施例を示す
縦断面正面図である。

【図９】蒲鉾ドーム状の線集光レンズの集光線を偏在さ
せた具体例を示す断面正面図である。

【図１０】本発明に係るフラット状の線集光レンズの一
実施例を示す縦断面正面図である。

【符号の説明】

Ｌ 線集光レンズ Ｎ 入光面 Ｓ 出光面 Ｌ０ レンズセグメント Ｌ１ レンズセグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594124362 松永 滋美 大阪市中央区上本町西２丁目１番６号 (71)出願人 593019124 中井 宏行 三田市弥生が丘１丁目３番 ２番館1209号 (71)出願人 594124373 南 俊生 大阪市西淀川区佃５丁目12番地５−501号 (71)出願人 594124384 乾 博行 京都市山科区小山一石畑４−43 (72)発明者 乾 政信 京都市伏見区日野谷寺町58番地の10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入光面を平面視略矩形の平坦面とし、中央
   に頂部を有し、その左、右に集光曲面を出光面として形
   成した線集光レンズであって、 平行な光束を上記入光面より入光させたとき、上記集光
   曲面から放出された光束を集光線上に直線状に集束させ
   る構成とした線集光レンズ。
2. 【請求項２】平坦な入光面と、集光曲面で形成された出
   光面とを有した、複数のレンズセグメントのそれぞれを
   平行に、かつ中心に頂部を形成するように、中心から両
   外側に向かって左、右対称に漸次段階状に降下するよう
   に結合させて、全体として蒲鉾ドーム状に形成して成
   り、 上記レンズセグメントのそれぞれの入光面から平行な光
   束を入光させたときに、上記集光曲面から放出された光
   束を集光線上に直線状に集光させる構成にしている線集
   光レンズ。
3. 【請求項３】平坦な入光面と、集光曲面で形成された出
   光面とを有した、複数のレンズセグメントのそれぞれを
   平行に、かつそれぞれのレンズセグメントの入光面が面
   一になるように結合させて、全体としてフラット状に形
   成して成り、 上記入光面から平行な光束を入光させたときに、上記集
   光曲面から放出された光束を集光線上に直線状に集光さ
   せる構成にしている線集光レンズ。
4. 【請求項４】請求項２、３のいずれかに記載の複数のレ
   ンズセグメントと、 この複数のレンズセグメントの集光線よりも手前側に配
   設され、上記複数のレンズセグメントの集光曲面より出
   光した光束を垂直に入光させる入光面と、この入光面か
   ら入光した光束を互いに平行束にして出光させる集光曲
   面とを形成した平行光束レンズとを含んで構成された、 太陽光集光装置。