JP2019061868A - Vibration direction converter and vibration direction conversion method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波動方向変換装置、波動方向変換方法に関し、特に、光や電波などの電磁波や音波など様々な波動を送受信する際に利用可能な波動方向変換装置、波動方向変換方法に関する。 The present invention relates to a wave direction conversion device and a wave direction conversion method, and more particularly to a wave direction conversion device and a wave direction conversion method which can be used when transmitting and receiving various waves such as electromagnetic waves and light waves such as light and radio waves.
衛星放送を受信するためのアンテナや太陽光を集光するための集光装置など、光や電波などの電磁波や音波などの波動を受信する装置が知られている。 There are known devices that receive waves such as electromagnetic waves such as light and radio waves and waves such as sound waves, such as an antenna for receiving satellite broadcasting and a light collecting device for collecting sunlight.
例えば、特許文献1には、太陽光を集光する太陽光集光システムが記載されている。具体的には、特許文献1には、センタミラーと、太陽光をセンタミラーへ向けて反射させるヘリオスタットと、センタミラーで反射して集光した太陽光を上部開口より導入して上部開口よりも狭い下部開口から出射する筒型集光鏡と、から構成される太陽光集光システムが記載されている。また、特許文献1に記載の太陽光集光システムは、筒型集光鏡が上下動自在に支持されていることを特徴としている。特許文献1によると、上記のような構成により、ヘリオスタットの状態は変化させずに得られる熱エネルギーを調整することが可能となる。
For example,
また、例えば、特許文献2には、太陽光集光照明装置が記載されている。特許文献2に記載の太陽光集光照明装置は、複数個のレンズとセンサとを一体化した集光部本体と、太陽を追従する制御部と、を有している。また、太陽光集光照明装置には、光ファイバが配置され、光ファイバの他端には照明端末器具が配置されている。特許文献2によると、上記のような太陽光集光照明装置において、集光部本体側のファイバと照明端末側のファイバとを光コネクタで接続することを特徴としている。このような構成により、作業性を向上することが出来る。 Further, for example, Patent Document 2 describes a sunlight condensing illumination device. The sunlight condensing illuminating device of patent document 2 has the condensing part main body which integrated the some lens and sensor, and the control part which tracks the sun. Moreover, an optical fiber is arrange | positioned at the sunlight condensing illuminating device, and the illumination terminal fixture is arrange | positioned at the other end of an optical fiber. According to Patent Document 2, in the above-described solar light collecting illumination device, the fiber on the light collecting unit main body side and the fiber on the lighting terminal side are connected by an optical connector. With such a configuration, the workability can be improved.
また、電波を送受信するアンテナに関する技術として、例えば、特許文献3がある。特許文献3には、一次放射器、副反射鏡及び主反射鏡により構成される反射型のアンテナが記載されている。また、特許文献3に記載されているアンテナは、焦点2を焦点とする放物面の一部及び焦点2’を焦点とする放物面の一部を組み合わせて構成した主反射鏡と、焦点1と焦点2とを焦点とする楕円の一部及び焦点1と焦点2’とを焦点とする楕円の一部を組み合わせて構成した副反射鏡とを有している。特許文献3によると、上記のような構成により、副反射鏡による遮断の影響を抑えることが出来る。
Moreover, there exists patent document 3 as a technique regarding the antenna which transmits / receives an electromagnetic wave, for example. Patent Document 3 describes a reflective antenna configured of a primary radiator, a sub reflector, and a main reflector. Further, the antenna described in Patent Document 3 includes a main reflecting mirror configured by combining a part of a paraboloid whose focal point is a focal point and a part of a paraboloid whose focal point is a focal point 2 '; It has a part of an ellipse whose focal point is 1 and focal point 2 and a sub-reflecting mirror formed by combining a part of an ellipse whose focal point is
特許文献1に記載のヘリオスタットや特許文献2に記載のレンズ、特許文献3に記載の主反射鏡などは、波動を受信する際に光や電波などの電磁波(波動)の発生源の方向を向いている必要がある。そのため、太陽や静止衛星以外からの電波など波動の発生源が移動する際には、移動する波動の発生源を追尾することが必要となっていた。このように、波動を受信する装置においては、波動発生源の移動を追尾する装置を有さずに波動の受信をし続けることが難しいおそれがある、という問題が生じていた。
The heliostat described in
そこで、本発明の目的は、波動を受信する装置においては、波動発生源の移動を追尾する装置を有さずに波動の受信をし続けることが難しいおそれがある、という問題を解決する波動方向変換装置、波動方向変換方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to solve the problem that in an apparatus for receiving a wave, it may be difficult to continue to receive a wave without having an apparatus for tracking the movement of a wave generation source. It is an object of the present invention to provide a conversion device and a wave direction conversion method.
かかる目的を達成するため本発明の一形態である波動方向変換装置は、
第一の回転楕円面の少なくとも一部から構成される第一の主反射部と、第二の回転楕円面の少なくとも一部から構成される第二の主反射部と、少なくとも一つの焦点を有する回転曲面から構成される副反射部と、を含む反射手段を有し、
前記第一の主反射部と前記第二の主反射部とは、前記第一の回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点が前記第二の回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点と一致して共通焦点をなすよう配置されており、
前記副反射部は、前記回転曲面が有する焦点のうちの少なくとも一つが前記共通焦点と一致するよう配置されている
という構成をとる。
In order to achieve such an object, a wave direction conversion device which is an embodiment of the present invention is:
It has at least one focal point and a first main reflecting portion constituted by at least a portion of the first spheroid, and a second main reflecting portion constituted by at least a portion of the second spheroid. And (c) a reflecting means including a sub-reflecting portion constituted by a curved surface,
The first main reflection portion and the second main reflection portion are ones of two focal points of two focal points of the first spheroid and two focal points of the second spheroid. It is arranged to have a common focus in line with one of the
The sub-reflecting portion is configured such that at least one of the focal points of the curved surface coincides with the common focal point.
また、上記波動方向変換装置では、
前記第一の主反射部と前記第二の主反射部とは、当該第一の主反射部と当該第二の主反射部に入射した波動を前記副反射部に向けて反射するよう配置され、
前記副反射部は、前記第一の主反射部と前記第二の主反射部から入射した波動の進行方向を変換するよう配置され、
前記副反射部により進行方向を変換された波動を受信する受信手段を設けた
という構成をとる。
Also, in the above wave direction conversion device,
The first main reflection portion and the second main reflection portion are arranged to reflect the wave incident on the first main reflection portion and the second main reflection portion toward the sub reflection portion. ,
The sub-reflecting portion is arranged to convert the traveling direction of the wave incident from the first main reflecting portion and the second main reflecting portion,
A receiving means is provided for receiving the wave whose traveling direction has been converted by the sub-reflecting portion.
また、上記波動方向変換装置では、
前記副反射部により進行方向を変換された波動を伝送する伝送手段を有し、
前記受信手段は、前記伝送手段を介して波動を受信するよう配置されている
という構成をとる。
Also, in the above wave direction conversion device,
It has transmission means for transmitting a wave whose traveling direction has been converted by the sub-reflecting portion,
The receiving means is arranged to receive a wave via the transmitting means.
また、上記波動方向変換装置では、
前記反射手段を複数備え、
前記受信手段は、複数の前記反射手段のそれぞれから前記伝送手段を介して伝送された波動を受信するよう配置されている
という構成をとる。
Also, in the above wave direction conversion device,
A plurality of the reflection means,
The receiving means is arranged to receive a wave transmitted from each of the plurality of reflecting means through the transmitting means.
また、上記波動方向変換装置では、
前記受信手段は太陽電池であり、
前記太陽電池は、前記反射手段から前記伝送手段である光ファイバを介して伝送された光を受信するよう配置されている
という構成をとる。
Also, in the above wave direction conversion device,
The receiving means is a solar cell,
The solar cell is configured to receive light transmitted from the reflection means via an optical fiber which is the transmission means.
また、上記波動方向変換装置では、
前記受信手段は、波動である光を拡散する拡散手段であり、
前記伝送手段又は前記受信手段は、光を遮断する遮断手段を備え、
前記遮断手段には太陽電池が設けられている
という構成をとる。
Also, in the above wave direction conversion device,
The receiving means is a diffusing means for diffusing light which is a wave,
The transmitting means or the receiving means may include blocking means for blocking light.
The blocking means is provided with a solar cell.
また、上記波動方向変換装置では、
前記反射手段は、第三の回転楕円面の少なくとも一部から構成される第三の主反射部を含んでおり、
前記第三の主反射部は、前記第三の回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点が前記共通焦点と一致するよう配置されている
という構成をとる。
Also, in the above wave direction conversion device,
The reflecting means includes a third main reflecting portion composed of at least a part of a third spheroid,
The third main reflection portion is configured such that one of two focal points of the third spheroid has a focal point coincident with the common focal point.
また、上記波動方向変換装置では、
複数の前記反射手段と、
回転放物面から構成される大主反射部と、
回転放物面から構成され、前記大主反射部と焦点が共通する位置に配置された大副反射部と、
を有し、
前記反射手段は、当該反射手段が有する副反射部の光軸が前記大主反射部の光軸と平行となるように配置されている
という構成をとる。
Also, in the above wave direction conversion device,
A plurality of the reflecting means,
A major main reflector composed of a paraboloid of revolution;
A major / sub reflective portion composed of a paraboloid of revolution and disposed at a position common to the major main reflective portion,
Have
The reflecting means has a configuration in which the optical axis of the sub-reflecting portion of the reflecting means is disposed parallel to the optical axis of the large main reflecting portion.
また、本発明の他の形態である波動方向変換方法は、
上述したうちのいずれかの波動方向変換装置において行われる波動方向変換方法であって、
複数の主反射部は当該主反射部に入射した波動を副反射部に向けて反射し、
前記副反射部は、複数の前記主反射部から入射した波動の進行方向を変換する
という構成をとる。
Moreover, the wave direction conversion method which is another form of the present invention is
A method for wave direction conversion performed in any of the wave direction conversion devices described above,
The plurality of main reflection portions reflect the wave incident on the main reflection portion toward the sub reflection portion,
The sub-reflecting portion is configured to convert the traveling direction of the wave incident from the plurality of main reflecting portions.
本発明は、以上のように構成されることにより、波動を受信する装置においては、波動発生源の移動を追尾する装置を有さずに波動の受信をし続けることが難しいおそれがある、という問題を解決する波動方向変換装置、波動方向変換方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, by being configured as described above, it may be difficult in an apparatus for receiving waves to continue receiving waves without having a device for tracking the movement of a wave source. It becomes possible to provide a wave direction conversion device and a wave direction conversion method that solves the problem.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態を図1から図5までを参照して説明する。図1は、波動方向変換装置の一形態である太陽光発電装置の構成の一例を示す図である。図2から図5は、太陽光発電装置の他の構成の一例を示す図である。
First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1: is a figure which shows an example of a structure of the solar power generation device which is one form of a wave direction conversion apparatus. 2 to 5 are diagrams showing an example of another configuration of the solar power generation apparatus.
第1の実施形態では、光や電波などの電磁波や音波などの波動の進行方向を変換する波動方向変換装置の一例である太陽光発電装置について説明する。本実施形態における太陽光発電装置は、第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とから構成される反射手段1を有している。後述するように、本実施形態における太陽光発電装置は、反射手段1を用いることにより、太陽光の発生源である太陽の移動を追尾することなく、移動する太陽を追尾した場合と同様に意図した方向への直進光を得ることを可能としている。
In the first embodiment, a solar power generation device which is an example of a wave direction conversion device that converts the traveling direction of waves such as electromagnetic waves such as light and radio waves and sound waves will be described. The solar power generation device in the present embodiment has a reflection means 1 configured of a first
図1は、正面方向からみた太陽光発電装置の構成の概要を示している。図1を参照すると、太陽光発電装置は、第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とから構成される反射手段1と、受信手段である太陽電池21と、を有している。
FIG. 1 shows an outline of the configuration of a solar power generation device as viewed from the front. Referring to FIG. 1, the solar power generation apparatus includes a
第一の主反射部11は、焦点f0と焦点f1とを有する回転楕円面の一部から構成されている。また、第二の主反射部12は、焦点f0と焦点f2とを有する回転楕円面の一部から構成されている。このように、第一の主反射部11と第二の主反射部12とは、焦点f0を共有するように、同じ方向に開口した状態で配置されている。換言すると、第一の主反射部11と第二の主反射部12とは、第一の主反射部11を構成する回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点が、第二の主反射部12を構成する回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点と一致して共通焦点f0をなすよう配置されている。
The first
また、副反射部13は、回転放物面を有する凸面鏡であり、焦点f0を有している。つまり、副反射部13は、回転放物面が有する焦点が共通焦点f0と一致するよう配置されている。本実施形態においては、副反射部13を上記位置に配置するための手段は特に限定しないが、例えば、副反射部13に図示しない支持手段(略円柱形状の棒など)を設け、当該支持手段により副反射部13を支持することで、副反射部13は、回転放物面が有する焦点が共通焦点f0と一致するよう配置されている。なお、副反射部13は、回転放物面を有する凹面鏡であっても構わない。副反射部13として凹面鏡を用いる場合も、凸面鏡を用いる場合と同様に、回転放物面が有する焦点が共通焦点f0と一致するよう配置する。
The
このように、第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とは、それぞれ共通焦点f0を有するよう配置されている。なお、第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とは、例えば、図1の左から焦点f2、焦点f0(共通焦点f0)、焦点f1、の順番で、各焦点が正面視及び平面視で略一直線上に位置するよう配置されている、ということも出来る。換言すると、第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とは、例えば、正面視で焦点f2と焦点f0とを結んだ線の長さが焦点f1と焦点f0とを結んだ線の長さと一致し、かつ、平面視で焦点f2と焦点f0とを結んだ線と焦点f1と焦点f0とを結んだ線とにより直線が形成されるよう配置されている、ということも出来る。また、第一の主反射部11及び第二の主反射部12は、上記説明したように第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とを配置した際に、正面視で副反射部13が配置される位置に応じた箇所が予め切除されている、ということも出来る。
Thus, the first
上述したように第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とを配置すると、例えば、第一の主反射部11の焦点f1を通過する太陽光は、第一の主反射部11により、回転楕円面が有するもう一つの焦点である焦点f0に向けて(つまり、副反射部13に向けて)反射される。その後、焦点f0に向けて反射された太陽光は、副反射部13により当該副反射部13の光軸に平行な太陽光に変換される(進行方向が変換される)ことになる。また、例えば、第二の主反射部12の焦点f2を通過する太陽光は、第二の主反射部12により焦点f0に向けて(つまり、副反射部13に向けて)反射される。その後、焦点f0に向けて反射された太陽光は、副反射部13により当該副反射部13の光軸に平行な太陽光に変換される(進行方向が変換される)ことになる。このように、反射手段1によると、焦点f1を通過する太陽光と焦点f2を通過する太陽光とはともに、副反射部13の光軸に平行な太陽光に変換されることになる。
As described above, when the first
なお、第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13と(つまり、反射手段1)は、例えば、金属製(アルミ、形状記憶合金など)である。反射手段1は、例えば、樹脂製などであっても構わない。なお、反射手段1を形状記憶合金で製造する場合、例えば第一の主反射部11と第二の主反射部12と副反射部13とで変態温度が異なる形状記憶合金を用いても構わない。
The first
太陽電池21は、例えば板状の形状を有しており、光起電力効果を利用することで、当該太陽電池21の受光面に入射した太陽光を電力に変換する。太陽電池21は、副反射部13により反射された太陽光が当該太陽電池21の表面である受光面に入射するよう、副反射部13により反射される太陽光の進行方向に応じた位置に、受光面を副反射部13側に有する状態で配置されている。
The
具体的には、例えば、太陽電池21は、結晶シリコン系ウエハである。ただし、本発明は、太陽電池21の構成には依存せず実施可能である。そのため、太陽電池21は、例示した以外の構成を有していても構わない。
Specifically, for example, the
以上が、太陽光発電装置の構成の一例である。以上説明したように、本実施形態における反射手段1によると、焦点f1を通過する太陽光と焦点f2を通過する太陽光とをともに、副反射部13の光軸に平行な太陽光に変換する。つまり、反射手段1によると、太陽光の発生源である太陽の位置にかかわらず常に一定方向の太陽光を得ることが可能となり、移動する太陽を追尾しなくとも、常に一定方向に太陽光の進行方向を変換することが可能となる。これにより、太陽の移動にかかわらず、太陽電池21に対して効率的に太陽光を照射することが可能となる。その結果、太陽電池21は、安定して高い効率で発電することが可能となる。
The above is an example of a structure of a solar power generation device. As described above, according to the reflection means 1 in the present embodiment, both the sunlight passing through the focal point f1 and the sunlight passing through the focal point f2 are converted into sunlight parallel to the optical axis of the
また、本実施形態によると、反射手段1は、第一の主反射部11と第二の主反射部12とを有している。これより、主反射部が一つの回転楕円面から構成されている場合と比較して、より広い範囲に入射した太陽光の進行方向を変換することが可能となる。その結果、例えば副反射部13の存在により遮断される太陽光の影響を緩和することが出来る。つまり、太陽の位置にかかわらずより安定して一定方向の太陽光を得ることが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the reflection means 1 has the first
また、本実施形態において説明した太陽光発電装置によると、太陽の位置にかかわらず常に一定の方向の太陽光を得ることが出来るため、太陽電池21を特に傾斜などさせなくても、太陽電池21に対して最も効率の良い太陽光の照射を安定的に行うことが出来る。そのため、太陽電池21を設置する際に最適仰角を設計する必要がなくなり、設計コストを減少させることが出来る。
Further, according to the solar power generation apparatus described in the present embodiment, since it is possible to always obtain sunlight in a certain direction regardless of the position of the sun, the
また、本実施形態で説明した太陽光発電装置によると、太陽電池21を直接太陽などの一次光源に向かわせなくてすむようになる。これにより、太陽電池21を直接太陽などの一次光源に向かわせる場合と比較して、太陽電池21の温度上昇を抑えることが可能となる。ここで、太陽電池21は、一般的に、温度が低いほど発電量が多くなるという特性を有している。そのため、本実施形態で説明した太陽光発電装置によると、より効率的に太陽光発電することが可能となる。
Moreover, according to the solar power generation device described in the present embodiment, it is not necessary to direct the
また、本実施形態で説明した太陽光発電装置によると、太陽電池21の設置位置を、反射手段1を設置する位置と離すことも出来る。そのため、太陽電池21を屋内などに設置することも可能となる。その結果、太陽電池21の対候性コストなどを削減することも可能となる。
Further, according to the solar power generation apparatus described in the present embodiment, the installation position of the
なお、太陽光発電装置の構成は、上記例示した場合に限定されない。 In addition, the structure of a solar power generation device is not limited to the case illustrated above.
例えば、太陽電池21を筐体22の内部に収容することが出来る。図2は、筐体22を用いた太陽光発電装置の変形例を示している。
For example, the
図2を参照すると、太陽電池21は、太陽光が透過する透過部221(伝送手段)を有する筐体22の内部に収容されている。具体的には、筐体22の内部に太陽電池21が収容されており、また、筐体22のうち、少なくとも副反射部13により反射される太陽光の進行方向に応じた位置には、太陽光が透過する透過部221が形成されている。
Referring to FIG. 2, the
筐体22は、例えば、金属製や樹脂製などであり、略直方体形状を有している。筐体22は、内部に太陽電池21を収容するための空間が形成されており、当該空間内に太陽電池21を収容している。また、透過部221は、例えば、板状のガラスや透明な樹脂部材などである。透過部221は、遮熱ネットや筐体22に形成された開口部などであっても構わない。
The
上記のような構成によると、副反射部13で進行方向を変換された太陽光は、透過部221を介して筐体22の内部に伝送される。その後、筐体22の内部に伝送された太陽光は、太陽電池21に入射する。このように、透過部221を有する筐体22を用いることで、副反射部13により進行方向を変換された太陽光を遮断することなく、筐体22内に収容された太陽電池21に太陽光を伝送することが出来る。換言すると、上記のような構成により、伝送途中で太陽光が遮断されるおそれなく太陽電池21を筐体22の内部に収容することが可能となる。その結果、筐体22の内部に太陽電池21が収容された状態となるため、例えば、効率的に太陽電池21を冷却することが可能となり、より効率的に発電することが可能となる。
According to the above configuration, the sunlight whose traveling direction has been converted by the
なお、太陽電池21を冷却する方法としては、例えば、筐体22の内部に水を充填することなどが考えられる。太陽電池21は上記例示した以外の方法で冷却しても構わない。
In addition, as a method of cooling the
また、上述した例では、筐体22は、例えば、金属製や樹脂製であるとした。しかしながら、筐体22は、例示した素材以外により構成されていても構わない。また、筐体22は、略直方体形状以外の形状を有していても構わない。
Further, in the above-described example, the
また、上記のように太陽電池21を筐体22の内部に収容する場合、赤外線や紫外線など特定の波長の光を透過させないフィルタとしての機能や、断熱フィルムとしての機能、偏光フィルタとしての機能などを透過部221に持たせても構わない。透過部221は、上記例示したうちの1つの機能のみ有しても構わないし、上記例示したうちの複数の機能を有しても構わない。
In addition, when the
また、上記では、太陽光発電装置の変形例として、太陽電池21を筐体22の内部に収容する場合について説明した。しかしながら、例えば、反射手段1と太陽電池21とを有する太陽光発電装置の全体をガラスやアクリル樹脂などの透過性を有する筐体の内部に収容するよう構成しても構わない。また、例えば、反射手段1と太陽光の発生源である太陽との間に(例えば、反射手段1の上、又は、反射手段1の外周に沿って。又は、第一の主反射部11と第二の主反射部12の上などに)光拡散レンズや入射した光を乱反射する乱反射手段を配置することで、光拡散レンズにより拡散された、または乱反射手段により乱反射した太陽光を第一の主反射部11や第二の主反射部12に入射するよう構成しても構わない。また、全体を筐体の内部に収容するとともに、太陽電池21を筐体22の内部にさらに収容するよう構成しても構わない。
Moreover, above, the case where the
また、太陽光発電装置の他の変形例として、例えば、副反射部13により進行方向を変換した太陽光を、光ファイバ24などの伝送手段を介して太陽電池21に入射するよう構成しても構わない。図3は、光ファイバ24を用いた太陽光発電装置の変形例を示している。なお、光ファイバ24を用いる場合、太陽電池21は筐体22の内部に収容されていても構わないし、筐体22の内部に収容されていなくても構わない。
In addition, as another modification of the solar power generation apparatus, for example, even when sunlight whose direction of travel is converted by the
図3を参照すると、太陽光発電装置は、例えば、凸レンズやフレネルレンズなどの集光レンズ23と光ファイバ24とを有している。具体的には、例えば、集光レンズ23を副反射部13により反射される太陽光の進行方向に応じた位置に配置する。これにより、集光レンズ23を用いて、副反射部13により反射された太陽光を集光レンズ23が有する焦点f3に集約する。また、光ファイバ24のうちの一方の端部を集光レンズ23が有する焦点f3、又は、焦点f3の近傍に配置するとともに、光ファイバ24のうちの他方の端部を太陽電池21の近傍に配置する(若しくは、光ファイバ24のうちの他方の端部を太陽電池21に接触させる)。
Referring to FIG. 3, the solar power generation apparatus includes, for example, a
例えば、このように集光レンズ23と光ファイバ24とを配置することにより、副反射部13により反射された太陽光を、光ファイバ24を介して太陽電池21に伝送させることが出来る。また、光ファイバ24を用いた場合、図3で示すように、光ファイバ24の一方の端部から太陽光が照射されるため、太陽電池21の受光面が上(つまり、太陽光の発生源である太陽の方向)を向いている必要がなくなる。これにより、例えば、太陽電池21を縦置きすることが可能となり、その結果、太陽電池21を設置する際に必要となる水平面積を低減させることが可能となる。
For example, by arranging the
なお、上述した例では、太陽光発電装置が集光レンズ23を有するとした。しかしながら、太陽光発電装置は、必ずしも集光レンズ23を有していなくても構わない。太陽光発電装置が集光レンズ23を有していない場合、光ファイバ24は、例えば、副反射部13を反射した太陽光が直接入射するよう配置される。このような構成は、例えば、反射手段1の大きさが数mm程度(それより小さくても構わない)など、反射手段1の大きさが非常に小さい場合に採用することが出来る。なお、反射手段1は、数cm〜数mなどの大きさを有していても構わない。
In the example described above, the solar power generation apparatus has the condensing
また、光ファイバ24は、中心のコアとコアの周囲を覆うクラッドとの二層構造を有する一般的な光ファイバを用いて構わない。光ファイバ24は、例えば、直径2mm程度のものを用いるとするが、光ファイバ24の径は例示した以外のものであっても構わない。
The
また、上記説明した光ファイバ24には、フィルタ241を設けることが出来る。具体的には、例えば、光ファイバ24の上端にフィルタ241を設けることが出来る(フィルタ241は例示した箇所以外に設けられても構わない)。フィルタ241は、赤外線や紫外線など特定の波長の光を透過させないフィルタとしての機能や、断熱フィルムとしての機能、偏光フィルタとしての機能などを有することが出来る。フィルタ241は、上記例示したうちの1つの機能のみ有しても構わないし、上記例示したうちの複数の機能を有しても構わない。換言すると、フィルタ241は、例えば、赤外線フィルタや紫外線フィルタ、断熱フィルタ、偏光フィルタやその組合せであることが出来る。
Further, the
また、光ファイバ24の下端には、伝送される太陽光を拡散する拡散手段242を有することも出来る。拡散手段242は、例えば、入射した太陽光を多重散乱しながら出射する拡散レンズである。拡散手段242により拡散させた太陽光を太陽電池21に入射させることで、例えば、過度に集約された太陽光が太陽電池21に入射することにより、太陽電池21が局地的に熱せられることを防ぐことが出来る。なお、拡散手段242は、例えば、反射手段1と集光レンズ23とから構成されていても構わない。拡散手段242は、入射した太陽光を拡散可能であれば、拡散レンズや反射手段1を含む構成以外の構成であっても構わない。
Further, at the lower end of the
また、図4で示すように、回転放物面を有する凸面鏡である副反射部13の代わりに、焦点f0と焦点f3とを有する回転楕円面から構成される副反射部13Aを用いることも出来る。副反射部13Aを用いることで、集光レンズ23を用いずに、光ファイバ24の上端付近に太陽光を集めることが可能となる。このように、副反射部13は、少なくとも一つの焦点を有していれば、必ずしも回転放物面から構成されていなくても構わない。
Further, as shown in FIG. 4, in place of the
また、太陽光を光ファイバ24で伝送する構成をとる場合、例えば、図5で示すように、複数の反射手段1から伝送される太陽光を一つの太陽電池21に照射するよう構成することが出来る。つまり、太陽電池21は、複数の反射手段1のそれぞれから光ファイバ24を介して伝送された太陽光を受信するよう配置することが出来る。このような構成によると、一つの太陽電池21に対して多くの太陽光を照射することが可能となる。これにより、一つの太陽電池21による発電量を上げることが可能となる。また、複数の反射手段1を例えば山のふもとと山の頂上など日照条件の異なる地点に設置することも出来る。このように日照条件の異なる地点に反射手段1を設置し、それぞれの地点から太陽光を伝送することで、太陽電池に対する光量を安定的に確保することが可能となる。
When sunlight is transmitted by the
以上のように、太陽光発電装置は、様々な変形例をとることが出来る。なお、太陽光発電装置は、反射手段1を有しているならば、上記説明した以外の構成を有していても構わない。 As mentioned above, a solar power generation device can take various modifications. In addition, as long as the solar power generation device has the reflection means 1, it may have a configuration other than that described above.
例えば、副反射部13で進行方向を変換した太陽光を、1つまたは複数の鏡面や1つまたは複数のプリズムなどを用いて太陽電池21まで伝送するよう構成しても構わない。上記伝送は、鏡面やプリズムと光ファイバ24との組み合わせにより行われても構わない。また、上記説明では、光ファイバ24を介して太陽光を伝送する際に集光レンズ23や副反射部13Aを用いる場合などについて例示したが、例えば、反射鏡やプリズムなどの組み合わせにより光ファイバに太陽光を入射するよう構成しても構わない。
For example, the solar light whose traveling direction has been converted by the
また、図1から図5では、反射手段1において、焦点f2、焦点f0(共通焦点f0)、焦点f1、の順番で各焦点が正面視及び平面視で略一直線上に位置するよう配置されている、とした。しかしながら、反射手段1は、上記例示した以外の構成を有していても構わない。
In FIGS. 1 to 5, in the reflecting means 1, the focal points are arranged in the order of focal point f 2, focal point f 0 (common focal point f 0) and
例えば、反射手段1が有する焦点f2と焦点f1とは、平面視で必ずしも一直線上に配置されていなくても構わない。つまり、第一の主反射部11と第二の主反射部12とは、焦点f0を共有するように配置されていれば、本実施形態において例示した以外の配置関係を有していても構わない。例えば、第一の主反射部11と第二の主反射部12とは、平面視で焦点f0と焦点f1を結ぶ線と焦点f0と焦点f2とを結ぶ線とが所定の角度(例えば、60度〜120度など。例示した角度以外でも構わない)となるよう配置することが出来る。
For example, the focal point f2 and the focal point f1 which the reflecting means 1 has may not necessarily be disposed on a straight line in plan view. That is, as long as the first
また、第一の主反射部11と第二の主反射部12とは、ともに回転楕円面の一部から構成されていれば、その大きさが異なっていても構わない。例えば、平面視で焦点f0と焦点f1を結ぶ線の長さと焦点f0と焦点f2とを結ぶ線の長さとは、異なっていても構わない。
Moreover, as long as the 1st
以上説明したように、太陽光発電装置や反射手段1は、様々な変形例をとることが出来る。太陽光発電装置や反射手段1は、上記例示した以外の既知の構成を有していても構わない。 As described above, the solar power generation device and the reflection means 1 can take various modified examples. The solar power generation device and the reflection means 1 may have known configurations other than those exemplified above.
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態を図6から図12までを参照して説明する。図6、図7は、反射手段100の構成の一例を示す斜図である。図8から図12までは、反射手段1000の構成の一例を示す図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 to FIG. 6 and 7 are perspective views showing an example of the configuration of the reflection means 100. FIG. FIGS. 8 to 12 are diagrams showing an example of the configuration of the reflection means 1000. FIG.
第2の実施形態では、太陽発電装置が有する反射手段1の変形例について説明する。具体的には、本実施形態においては、太陽発電装置が反射手段1の代わりに有することが出来る反射手段100、及び、反射手段1000について説明する。まず、図6、図7を参照して、反射手段100について説明する。図6は、反射手段100の構成の一例を示す斜視図である。また、図7(a)は、反射手段100の構成の一例を示す平面図であり、図7(b)は反射手段100の構成の一例を示す正面図であり、図7(c)は反射手段100の構成の一例を示すA−A線断面図である。
In the second embodiment, a modification of the reflecting means 1 included in the solar power generation apparatus will be described. Specifically, in the present embodiment, a reflecting
図6、図7を参照すると、反射手段100は、第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130との3つの主反射部と、副反射部140と、から構成されている。
Referring to FIGS. 6 and 7, the
第一の主反射部110は、焦点f00と焦点f10とを有する回転楕円面の一部から構成されている。また、第二の主反射部120は、焦点f00と焦点f20とを有する回転楕円面の一部から構成されている。また、第三の主反射部130は、焦点f00と焦点f30とを有する回転楕円面の一部から構成されている。このように、第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130とは、焦点f00を共有するように、同じ方向に開口した状態で配置されている。換言すると、第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130とは、第一の主反射部110を構成する回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点が、第二の主反射部120を構成する回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点、及び、第三の主反射部130を構成する回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点と一致して共通焦点f00をなすよう配置されている。
The first
また、副反射部140は、回転放物面を有する凹面鏡であり、焦点f00を有している。つまり、副反射部140は、回転放物面が有する焦点が共通焦点f00と一致するよう配置されている。なお、副反射部140は、回転放物面を有する凸面鏡であっても構わない。副反射部140として凸面鏡を用いる場合も、凹面鏡を用いる場合と同様に、回転放物面が有する焦点が共通焦点f00と一致するよう配置する。
The
図7で示す場合、副反射部140のうちの下端側所定箇所(例えば、3箇所)には、副反射部140を支持する支持部141が形成されている。支持部141は、例えば、略円柱状の支持棒であり、支持部141が副反射部140を支持することで、副反射部140は、回転放物面が有する焦点が共通焦点f00と一致するような状態で支持されることになる。なお、支持部141は、例えば、第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130とから構成される主反射部に固定されている。
In the case shown in FIG. 7, a
以上のように、反射手段100は、第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130との3つの主反射部と、副反射部140と、を有している。このような構成であっても、第1の実施形態で説明した反射手段1と同様の効果を有することが出来る。
As described above, the reflection means 100 has the three main reflection portions of the first
なお、図6、図7で示す例では、第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130とがそれぞれ等間隔で配置されている。しかしながら、例えば、第一の主反射部110と第二の主反射部120との間の間隔と、第一の主反射部110と第三の主反射部130との間の間隔とは、異なっていても構わない。換言すると、平面視で、焦点f00と焦点f10を結ぶ線と焦点f00と焦点f20とを結ぶ線とが形成する角の角度と、焦点f00と焦点f20とを結ぶ線と焦点f00と焦点f30とを結ぶ線とが形成する角の角度と、焦点f00と焦点f30とを結ぶ線と焦点f00と焦点f10とを結ぶ線とが形成する角の角度とがそれぞれ異なるよう第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130とが配置されていても構わないし、上記角度の全て若しくは2つの角度が同一となるよう第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130とが配置されていても構わない。また、反射手段100は、反射手段1と同様の変形例を採用して構わない。
In the example shown in FIGS. 6 and 7, the first main reflecting
また、上記では、反射手段100は、第一の主反射部110と第二の主反射部120と第三の主反射部130との3つの主反射部を有するとした。しかしながら、反射手段100が有する主反射部の数は3つに限定されない。反射手段100は、例えば、4つ以上の複数の主反射部を有していても構わない。
Also, in the above, the reflecting means 100 has the three main reflecting portions of the first main reflecting
次に、図8から図12を参照して、反射手段1000について説明する。図8は、反射手段1000の構成の一例を示す斜視図である。図9は、反射手段1000の構成の一例を示す平面図である。図10、図11は、反射手段1000の他の構成例(反射手段1000のうちの一部)を示す部分平面図である。図12は、反射手段1000の他の構成の一例を示す図である。
Next, the reflecting means 1000 will be described with reference to FIGS. 8 to 12. FIG. 8 is a perspective view showing an example of the configuration of the reflection means 1000. As shown in FIG. FIG. 9 is a plan view showing an example of the configuration of the reflection means 1000. As shown in FIG. 10 and 11 are partial plan views showing another configuration example (a part of the reflecting means 1000) of the reflecting
図8、図9を参照すると、反射手段1000は、上述した反射手段100を3つと、主反射部31(大主反射部)と副反射部32(大副反射部)とを有している。 Referring to FIGS. 8 and 9, the reflection means 1000 has three of the reflection means 100 described above, a main reflection part 31 (large main reflection part), and a sub reflection part 32 (large and sub reflection parts). .
主反射部31は、焦点f000を有する回転放物面から構成されている。また、後述するように、主反射部31のうち副反射部32が設けられる位置に応じた位置には貫通孔311が設けられている。貫通孔311を設けることで、例えば、副反射部32を反射した太陽光を反射手段1000の外部で太陽電池21に受信させることが可能となる。また、副反射部32は、例えば、回転放物面を有する凸面鏡(凹面鏡でも構わない)であり、焦点f000を有している。つまり、副反射部32は、当該副反射部32の回転放物面が有する焦点が主反射部31の焦点f000と一致するよう配置されている。なお、本実施形態においても、副反射部32を上記位置に配置するための手段は特に限定しない。
The
また、本実施形態においては、反射手段100が3つ設けられている。反射手段100は、例えば、当該反射手段100が有する副反射部140の光軸が主反射部31の光軸と平行な関係となるよう配置されている。
Further, in the present embodiment, three reflection means 100 are provided. The reflecting means 100 is arranged, for example, such that the optical axis of the
また、図8、図9を参照すると、反射手段100は、副反射部32の近傍であって、副反射部32を通過する同一平面上に配置されている。具体的には、例えば、3つの反射手段100は、反射手段100の一部が副反射部32と接するよう反射部32を通過する同一平面上に配置されている。なお、反射手段100を配置する位置は、図8、図9で示す場合に限定されない。反射手段100の配置場所は、例えば、副反射部32の近傍でなくても構わないし、全ての反射手段100が同一平面上に設けられていなくても構わない。複数の反射手段100は、例えば、階層的に配置されていても構わない。
Further, referring to FIGS. 8 and 9, the reflecting means 100 is disposed in the vicinity of the
上述したように3つの反射手段100と、主反射部31と副反射部32とを配置すると、例えば、反射手段100に入射した太陽光の一部は、当該反射手段100が有する副反射部140の光軸に平行な(つまり、主反射部31の光軸に平行な)太陽光に変換される。その後、反射手段100により進行方向を変換された太陽光は、主反射部31に入射して、主反射部31が有する焦点f000に向かって反射される。そして、焦点f000に向かって反射された太陽光は、副反射部32により当該副反射部32の光軸に平行な太陽光に変換される(進行方向が変換される)ことになる。このように、反射手段1000によると、反射手段100により太陽光の進行方向を整えた後、主反射部31と副反射部32とを用いて、副反射部32の光軸に平行な太陽光となるよう太陽光の進行方向を変換する。
As described above, when the three reflection means 100, the
このように、反射手段1000は、3つの反射手段100と、主反射部31と、副反射部32と、を有している。このような構成であっても、反射手段1や反射手段100と同様の効果を有することが出来る。
Thus, the reflection means 1000 has three reflection means 100, a
なお、図8、図9では、3つの反射手段100を有する同一平面上に隙間がある。このような隙間(つまり、反射手段100と副反射部32との間に形成される隙間)には、例えば、入射した太陽光を乱反射する乱反射手段などを設置しても構わない。
In FIG. 8 and FIG. 9, there is a gap on the same plane having the three reflecting
また、図8、図9では、反射手段1000が3つの反射手段100を有する場合について例示している。しかしながら、反射手段1000が有する反射手段100の数は、3つに限定されない。反射手段1000は、例えば、1つ、または、2つの反射手段100を有しても構わないし、4つ以上の複数の反射手段100を有しても構わない。
Further, FIGS. 8 and 9 illustrate the case where the reflecting
例えば、図10は、反射手段1000が複数の反射手段100を有する状態の一例を示している。図10で示すように、反射手段1000は、主反射部31と副反射部32と複数の反射手段100とから構成されていても構わない。このように反射手段1000が複数の反射手段100を有する場合、反射手段100は、当該反射手段100のうちの少なくとも一部が、他の反射手段100、又は、主反射部31、又は、副反射部32、のうちのいずれか、又は、複数と接触するよう配置することが望ましい。
For example, FIG. 10 shows an example of a state in which the reflecting
また、反射手段1000が2以上の複数の反射手段100を有する場合、複数の反射手段100は、例えば、構成する素材が異なる複数種類の反射手段100から構成されていても構わない。例えば、図11で示す場合、反射手段1000は、複数の反射手段100Aと複数の反射手段100Bと複数の反射手段100Cとを有している。反射手段100Aと反射手段100Bと反射手段100Cとは、基本的な構成は反射手段100と同一であり、それぞれを構成する素材が異なっている。具体的には、反射手段100Aと反射手段100Bと反射手段100Cとは、例えば、変態温度の異なる形状記憶合金から構成されている。例えばこのように構成することで、反射手段1000を使用することが可能な温度の範囲を広くすることが出来る。
When the reflecting
なお、図11では、反射手段100ごとに素材を変更する場合について例示した。しかしながら、例えば第1の実施形態で例示したように、1つの反射手段100を変態温度の異なる複数の素材から構成しても構わない。また、上記例示した2つの場合を組み合わせも構わない。 In addition, in FIG. 11, it illustrated about the case where a raw material is changed for every reflection means 100. FIG. However, for example, as illustrated in the first embodiment, one reflecting means 100 may be made of a plurality of materials having different transformation temperatures. In addition, the two cases exemplified above may be combined.
また、図8から図11では、反射手段1000が主反射部31と、副反射部32と、3つの主反射部を有する反射手段100とを有する場合について例示した。しかしながら、反射手段1000は、例えば、主反射部31と、副反射部32と、4つ以上の主反射部を有する反射手段100と、から構成されても構わない。また、反射手段1000は、例えば、主反射部31と、副反射部32と、反射手段1と、から構成されても構わない。
Moreover, in FIGS. 8-11, it illustrated about the case where the reflection means 1000 has the
例えば、図12は、主反射部31と副反射部32と複数の反射手段1とから構成される反射手段1000の構成の一例を示している。図12で示すように、反射手段1000は、主反射部31と副反射部32と複数の反射手段1とから構成されることが出来る。なお、図12で示す反射手段1000の場合、主反射部31の開口側端部のもっとも長くなる部分の長さは、例えば、1mm程度であることが出来る。主反射部31の開口側端部のもっとも長くなる部分の長さは、数cmや数mなど、例示した長さ以外であっても構わない。
For example, FIG. 12 shows an example of the configuration of the reflection means 1000 configured of the
上述したように、太陽発電装置は、反射手段1の代わりに、上述した反射手段100や反射手段1000などを有していても構わない。 As described above, the solar power generation apparatus may have the above-described reflection means 100, the reflection means 1000, and the like instead of the reflection means 1.
[第3の実施形態]
次に、図13から図17までを参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、波動方向変換装置の太陽光発電装置以外の適用例について説明する。なお、本実施形態においては、第1の実施形態、第2の実施形態で説明した構成と同様の構成は同じ符号を付与するものとし、第1の実施形態や第2の実施形態で既に説明した構成については、その説明を省略する。また、本実施形態において説明する各構成は、第1の実施形態や第2の実施形態と同様の変形例を採用して構わない。例えば、以下においては、各波動方向変換装置が反射手段1を有する場合について例示する。しかしながら、以下において説明する各波動方向変換装置は、反射手段1の代わりに反射手段100や反射手段1000を有していても構わない。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 to FIG. In the third embodiment, application examples of the wave direction conversion device other than the solar power generation device will be described. In the present embodiment, the same configuration as the configuration described in the first embodiment and the second embodiment is given the same reference numeral, and has already been described in the first embodiment and the second embodiment. The description of the same configuration will be omitted. Further, each configuration described in the present embodiment may adopt the same modification as that of the first embodiment or the second embodiment. For example, below, it illustrates about the case where each wave direction conversion device has the reflection means 1. However, each wave direction conversion device described below may have the reflecting means 100 or the reflecting means 1000 instead of the reflecting
図13は、波動方向変換装置の他の適用例である、太陽光利用照明装置の構成の一例を示している。図13を参照すると、太陽光利用照明装置は、例えば、反射手段1と集光レンズ23と光ファイバ24とを有している。なお、第1の実施形態と同様に、太陽光利用照明装置は、例えば、集光レンズ23を有していなくても構わない。
FIG. 13 shows an example of the configuration of a sunlight utilizing illumination device, which is another application example of the wave direction conversion device. Referring to FIG. 13, the sunlight utilizing illumination device includes, for example, a
図13で示す例では、反射手段1は例えば建物の屋根などに設置される。また、図13の場合、反射手段1の副反射部13により進行方向を変換された太陽光は、光ファイバ24を介して建物の内部に伝送される。
In the example shown in FIG. 13, the reflection means 1 is installed, for example, on the roof of a building. Further, in the case of FIG. 13, the sunlight whose traveling direction has been converted by the
また、光ファイバ24のうち建物の内部側端部には、拡散手段242が設置されている。第1の実施形態で説明したように、拡散手段242は、例えば、拡散レンズである。太陽光利用照明装置の場合、拡散手段242は、建物の内部に入射した太陽光を拡散する、照明装置(受信手段)として機能する。
Further, at the inner side end of the
このように、波動方向変換装置は太陽光利用照明装置としても利用可能である。太陽光利用照明装置は、電気を利用しない照明として、電源コストを削減できるという利点がある。また、太陽光をそのまま利用しているため、LED(light emitting diode)などのように演色性が劣るという問題も生じない。そのため、本実施形態で説明する太陽光照明装置は、例えば、絵画や衣装・化粧品など自然光による色調再現が望まれる施設の照明器具として使用することが出来る。 Thus, the wave direction conversion device can also be used as a sunlight utilizing illumination device. A solar-powered lighting device has the advantage of being able to reduce power supply costs as lighting that does not use electricity. Moreover, since sunlight is used as it is, the problem that color rendering property is inferior like LED (light emitting diode) does not arise, either. Therefore, the sunlight illumination device described in the present embodiment can be used, for example, as a lighting fixture of a facility where color reproduction by natural light is desired, such as a picture, a costume, and a cosmetic.
なお、太陽光利用照明装置の場合、例えば図13で示すように、光ファイバ24のうちの一方の端部に、伝送する光を遮断する遮断手段243を設けても構わない。遮断手段243は、シャッターや絞り(例えば虹彩絞り)を行うための機構である。遮断手段243を設けることで、例えば、明かりが必要でない状況において、太陽光利用照明装置により建物内に太陽光が伝送されるのを防ぐことや、建物内部に伝送する太陽光の量(明るさ)を調整することが出来る。
In addition, in the case of a sunlight utilization illuminating device, as shown, for example in FIG. 13, you may provide the interruption | blocking means 243 which interrupts | blocks the light to transmit in one edge part among the
なお、遮断手段243が設けられる位置は、図13で示す場合に限定されない。遮断手段243は、例えば、光ファイバ24のうちの反射手段1側端部や拡散手段242の後など、太陽光が伝送される伝送路のうちのいずれかの箇所に設けることが出来る。換言すると、光ファイバ24又は拡散手段242のいずれかに遮断手段243を設けることが出来る。また、遮断手段243近傍には、当該遮断手段243を制御するための制御機構(セレン素子などの受光素子や感光センサなどを有し、例えば受光量に応じて遮断手段243を制御する機構)などを設置しても構わない。
The position where the blocking means 243 is provided is not limited to the case shown in FIG. The blocking means 243 can be provided, for example, at one of the transmission paths through which sunlight is transmitted, such as the end of the
また、例えば、遮断手段243には、太陽電池が形成されていても構わない。遮断手段243に太陽電池を形成することで、例えば、室内を明るくすることが必要な場合に光ファイバ24により室内に太陽光を取りこむとともに、室内を明るくすることが必要でない場合に太陽電池により発電をすることが可能となる。
Further, for example, a solar cell may be formed in the blocking means 243. By forming a solar cell in the blocking means 243, for example, when it is necessary to brighten the room, sunlight is taken into the room by the
また、波動方向変換装置は、太陽光利用照明装置以外にも適用可能である。図14、15は、波動方向変換装置の他の適用例である、アンテナ装置の構成の一例を示している。図14を参照すると、アンテナ装置は、例えば、反射手段1と受信手段である一次放射器4とを有している。
Moreover, a wave direction conversion apparatus is applicable other than a sunlight utilization illumination device. 14 and 15 show an example of the configuration of an antenna device which is another application example of the wave direction conversion device. Referring to FIG. 14, the antenna device includes, for example, a reflecting
図14で示すように、一次放射器4は、副反射部13により反射される電波の進行方向に応じた位置に配置されている。換言すると、第1の実施形態で説明した太陽電池21の代わりに一次放射器4が設けられている。
As shown in FIG. 14, the
このように、一次放射器4を用いることで、波動方向変換装置はアンテナ装置として用いることも出来る。なお、一次放射器4は、一次放射器としての一般的な構成を採用して構わない。また、一次放射器4には、コンバータなどを設けても構わない。
As described above, by using the
また、例えば、図15で示すように、反射手段1を立体的に組み合わせても構わない。図15では、図15の上方向、右方向、左方向、にそれぞれ対応する反射手段1を有するアンテナの構成例が示されている。図15で示す場合、反射板41(例えば、反射鏡)を用いることで、3つの反射手段1それぞれから出射される太陽光が一つの一次放射器4に入射するよう構成されている。このように、反射手段1は、立体的に組み合わせても構わない。なお、図15では、3つの反射手段1を立体的に組み合わせた場合について例示した。反射手段1は、2以上の任意の数を立体的に組み合わせても構わない。
Also, for example, as shown in FIG. 15, the reflecting means 1 may be combined in three dimensions. FIG. 15 shows a configuration example of an antenna having reflecting
また、波動方向変換装置は、太陽光利用照明装置やアンテナ装置以外にも適用可能である。図16は、波動方向変換装置の他の適用例である、集音器の構成の一例を示している。図16を参照すると、集音器は、例えば、反射手段1と受信手段である導音管5とを有している。
Moreover, a wave direction conversion apparatus is applicable other than a sunlight utilization illumination device and an antenna apparatus. FIG. 16 shows an example of the configuration of a sound collector, which is another application example of the wave direction conversion device. Referring to FIG. 16, the sound collector includes, for example, a reflection means 1 and a
図16で示すように、導音管5は、副反射部13により反射される音波の進行方向に応じた位置に配置されている。換言すると、第1の実施形態で説明した太陽電池21の代わりに導音管5が設けられている。
As shown in FIG. 16, the
このように、導音管5を用いることで、波動方向変換装置は集音器として用いることも出来る。このような集音器は、例えば、聴覚補助装置として活用することが出来る。集音器を聴覚補助装置として活用する場合、例えば、導音管5の先にイヤホンなどを設置することになる。また、集音器は、例えば、ヘルメットなどに活用しても構わない。
Thus, by using the
また、波動方向変換装置は、太陽光利用照明装置やアンテナ装置、集音器以外にも適用可能である。図17は、波動方向変換装置の他の適用例である、マイクロフォンである。図17を参照すると、マイクロフォンは、例えば、反射手段1と受信手段である信号変換器6とを有している。
Moreover, a wave direction conversion apparatus is applicable other than a sunlight utilization illumination apparatus, an antenna apparatus, and a sound collector. FIG. 17 is a microphone which is another application of the wave direction conversion device. Referring to FIG. 17, the microphone includes, for example, a
図17で示すように、信号変換器6は、副反射部13により反射される音波の進行方向に応じた位置に配置されている。換言すると、第1の実施形態で説明した太陽電池21の代わりに信号変換器6が設けられている。
As shown in FIG. 17, the signal converter 6 is disposed at a position according to the traveling direction of the sound wave reflected by the
信号変換器6は、入力された音響信号(音波)を電気信号に変換するとともに、電気信号を音響信号に変換する。信号変換器6は、例えば、振動板61と当該振動板61に固定されたコイル62と磁石63とから構成されている。信号変換器6は、入力された音響信号に応じて生じる振動板61の振動に応じてコイル62及び磁石63により電気信号を生成するとともに、コイル62に流れる電流により振動板61を振動させることで音響信号を生成する。このように、信号変換器6は、音波と電気信号とを変換する一般的な構成を有することが出来る。なお、信号変換器6の構成は、上記例示した以外のものであっても構わない。
The signal converter 6 converts the input acoustic signal (sound wave) into an electrical signal, and converts the electrical signal into an acoustic signal. The signal converter 6 includes, for example, a
このように、信号変換器6を用いることで、波動方向変換装置はマイクロフォンとして用いることも出来る。なお、信号変換器6は、上述した導音管5を介して反射手段1と接続されても構わない。
As described above, by using the signal converter 6, the wave direction conversion device can also be used as a microphone. The signal converter 6 may be connected to the reflection means 1 via the above-described
また、波動方向変換装置は、所定の吸音材(受信手段)と組み合わせて騒音対策として実施可能な集音器として活用しても構わない。波動方向変換装置は、例えば、反射板などを組み合わせて音を影響の少ない方向に逃がすよう構成しても構わない。 The wave direction conversion device may be combined with a predetermined sound absorbing material (receiving means) and used as a sound collector that can be implemented as a noise countermeasure. The wave direction conversion device may be configured to, for example, combine a reflection plate or the like so as to release the sound in a direction with less influence.
以上説明したように、波動方向変換装置は、波動の方向を任意の方向に変換することが出来るため、様々な装置に適用することが可能である。なお、波動方向変換装置は、上記例示した以外の目的に用いられても構わない。波動方向変換装置は、例えば、太陽帆に向けて太陽光を出射する推進機構として用いても構わない。また、波動方向変換装置は、例えば、人工衛星に搭載して、地球の影になる部分に位置する人工衛星や宇宙ステーションなどや地球上の任意の地点など所定の地点に対して太陽光を出射し、また、出射された太陽光を受信するよう構成することもできる。この場合出射する側受光する側のいずれかが、他の方法によっても構わない。 As described above, the wave direction conversion device can convert the direction of waves to any direction, and thus can be applied to various devices. The wave direction conversion device may be used for purposes other than those exemplified above. The wave direction conversion device may be used, for example, as a propulsion mechanism that emits sunlight toward the solar sail. In addition, the wave direction conversion device is mounted on, for example, an artificial satellite, and emits sunlight to a predetermined point such as an artificial satellite or space station located in a shadow of the earth, or any point on the earth And can also be configured to receive the emitted sunlight. In this case, one of the emitting side and the receiving side may be determined by another method.
以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。 As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to said each embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above. Various modifications that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention can be made to the configuration and details of the present invention.
1 反射手段
11 第一の主反射部
12 第二の主反射部
13 副反射部
13A 副反射部
100 反射手段
110 第一の主反射部
120 第二の主反射部
130 第三の主反射部
140 副反射部
141 支持部
1000 反射手段
21 太陽電池
22 筐体
221 透過部
23 集光レンズ
24 光ファイバ
241 フィルタ
242 拡散手段
243 遮断手段
31 主反射部
311 貫通孔
32 副反射部
4 一次放射器
41 反射板
5 導音管
6 信号変換器
61 振動板
62 コイル
63 磁石
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第一の主反射部と前記第二の主反射部とは、前記第一の回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点が前記第二の回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点と一致して共通焦点をなすよう配置されており、
前記副反射部は、前記回転曲面が有する焦点のうちの少なくとも一つが前記共通焦点と一致するよう配置されている
波動方向変換装置。 It has at least one focal point and a first main reflecting portion constituted by at least a portion of the first spheroid, and a second main reflecting portion constituted by at least a portion of the second spheroid. And (c) a reflecting means including a sub-reflecting portion constituted by a curved surface,
The first main reflection portion and the second main reflection portion are ones of two focal points of two focal points of the first spheroid and two focal points of the second spheroid. It is arranged to have a common focus in line with one of the
The wave direction conversion device, wherein the sub-reflecting portion is arranged such that at least one of the focal points of the curved surface coincides with the common focal point.
前記第一の主反射部と前記第二の主反射部とは、当該第一の主反射部と当該第二の主反射部に入射した波動を前記副反射部に向けて反射するよう配置され、
前記副反射部は、前記第一の主反射部と前記第二の主反射部から入射した波動の進行方向を変換するよう配置され、
前記副反射部により進行方向を変換された波動を受信する受信手段を設けた
波動方向変換装置。 A wave direction changing device according to claim 1, wherein
The first main reflection portion and the second main reflection portion are arranged to reflect the wave incident on the first main reflection portion and the second main reflection portion toward the sub reflection portion. ,
The sub-reflecting portion is arranged to convert the traveling direction of the wave incident from the first main reflecting portion and the second main reflecting portion,
A wave direction conversion device, comprising: receiving means for receiving a wave whose traveling direction has been converted by the sub-reflecting portion.
前記副反射部により進行方向を変換された波動を伝送する伝送手段と、前記副反射部により進行方向を変換された波動を受信する受信手段と、を有し、
前記受信手段は、前記伝送手段を介して波動を受信するよう配置されている
波動方向変換装置。 The wave direction conversion device according to claim 1 or 2, wherein
The transmission means includes: transmission means for transmitting a wave whose traveling direction has been converted by the sub-reflecting portion; and reception means for receiving the wave whose traveling direction has been converted by the sub-reflection portion.
The wave direction conversion device, wherein the receiving means is arranged to receive a wave via the transmission means.
前記反射手段を複数備え、
前記受信手段は、複数の前記反射手段のそれぞれから前記伝送手段を介して伝送された波動を受信するよう配置されている
波動方向変換装置。 A wave direction changing device according to claim 3, wherein
A plurality of the reflection means,
The wave direction conversion device, wherein the receiving means is arranged to receive a wave transmitted from each of a plurality of the reflecting means via the transmitting means.
前記受信手段は太陽電池であり、
前記太陽電池は、前記反射手段から前記伝送手段である光ファイバを介して伝送された光を受信するよう配置されている
波動方向変換装置。 The wave direction conversion device according to claim 3 or 4, wherein
The receiving means is a solar cell,
The solar cell is arranged to receive light transmitted from the reflection means via the optical fiber which is the transmission means. Wave direction conversion device.
前記受信手段は、波動である光を拡散する拡散手段であり、
前記伝送手段又は前記受信手段は、光を遮断する遮断手段を備え、
前記遮断手段には太陽電池が設けられている
波動方向変換装置。 The wave direction conversion device according to claim 3 or 4, wherein
The receiving means is a diffusing means for diffusing light which is a wave,
The transmitting means or the receiving means may include blocking means for blocking light.
The shielding means is provided with a solar cell.
前記反射手段は、第三の回転楕円面の少なくとも一部から構成される第三の主反射部を含んでおり、
前記第三の主反射部は、前記第三の回転楕円面が有する二つの焦点のうちの一方の焦点が前記共通焦点と一致するよう配置されている
波動方向変換装置。 A wave direction conversion device according to any one of claims 1 to 6, wherein
The reflecting means includes a third main reflecting portion composed of at least a part of a third spheroid,
A wave direction conversion device, wherein the third main reflection portion is arranged such that a focal point of one of two focal points of the third spheroid coincides with the common focal point.
複数の前記反射手段と、
回転放物面から構成される大主反射部と、
回転放物面から構成され、前記大主反射部と焦点が共通する位置に配置された大副反射部と、
を有し、
前記反射手段は、当該反射手段が有する副反射部の光軸が前記大主反射部の光軸と平行となるように配置されている
波動方向変換装置。 The wave direction conversion device according to any one of claims 1 to 7, wherein
A plurality of the reflecting means,
A major main reflector composed of a paraboloid of revolution;
A major / sub reflective portion composed of a paraboloid of revolution and disposed at a position common to the major main reflective portion,
Have
The wave direction conversion device, wherein the reflection means is disposed such that the optical axis of the sub reflection part of the reflection means is parallel to the optical axis of the large main reflection part.
複数の主反射部は当該主反射部に入射した波動を副反射部に向けて反射し、
前記副反射部は、複数の前記主反射部から入射した波動の進行方向を変換する
波動方向変換方法。
A wave direction conversion method performed in the wave direction conversion device according to any one of claims 1 to 8, wherein
The plurality of main reflection portions reflect the wave incident on the main reflection portion toward the sub reflection portion,
The wave direction conversion method, wherein the sub-reflecting portion converts the traveling direction of the wave incident from the plurality of main reflection portions.
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