JPH02291912A - 太陽追尾装置の光検出器 - Google Patents
太陽追尾装置の光検出器Info
- Publication number
- JPH02291912A JPH02291912A JP1113249A JP11324989A JPH02291912A JP H02291912 A JPH02291912 A JP H02291912A JP 1113249 A JP1113249 A JP 1113249A JP 11324989 A JP11324989 A JP 11324989A JP H02291912 A JPH02291912 A JP H02291912A
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- JP
- Japan
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- sunlight
- concave lens
- photodetector
- optical sensors
- sun
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は太陽追尾装置の光検出器に係り、特に太陽の動
きを高精度に検出することができる太陽追尾装置の光検
出器に関する。
きを高精度に検出することができる太陽追尾装置の光検
出器に関する。
従来の太陽追尾装置の光検出器としては、例えば特開昭
６０−１１８０８号公報のものを挙げる？とができる。
６０−１１８０８号公報のものを挙げる？とができる。
これは，第５図に示すように、立方体の斜光ボックス１
の底面１ａに４片の光センサＴＥ，ＴＷ，ＴＳ，ＴＮが
配設され、斜光ボックス１の上面１ｂに小孔２が設けら
れている。４片の光センサＴＥ，ＴＷ，ＴＳ，ＴＮは、
それぞれ小孔２の中心を底面１ａに下した点に対して点
対称に配置されている。
の底面１ａに４片の光センサＴＥ，ＴＷ，ＴＳ，ＴＮが
配設され、斜光ボックス１の上面１ｂに小孔２が設けら
れている。４片の光センサＴＥ，ＴＷ，ＴＳ，ＴＮは、
それぞれ小孔２の中心を底面１ａに下した点に対して点
対称に配置されている。
そして、斜光ボックス１の小孔２がら斜めに入った太陽
光ＳＬは、例えば第５図では、光センサＴＶに入射し、
第７図のブロック図に示す比較増幅器３により２片のセ
ンサＴＶ，ＴＥの出力を比較し，この２つの出力の差が
なくなるような追尾制御をしている。
光ＳＬは、例えば第５図では、光センサＴＶに入射し、
第７図のブロック図に示す比較増幅器３により２片のセ
ンサＴＶ，ＴＥの出力を比較し，この２つの出力の差が
なくなるような追尾制御をしている。
しかしながら、上記従来技術では、第６図に示すように
、小孔２の中心と４片のセンサＴＥ，ＴＷ，ＴＳ，ＴＮ
の対称点を通る直線Ｋと太陽光ＳＬとのなす角度をθと
すると，比較増幅器がセンサＴＷ，ＴＥの出力差を検出
するためには、θがθ■より大きくなければならない（
θエは直線Ｋと？陽光ＳＬ’ とのなす角度で、各光セ
ンサが光を検出しない最大角度）。すなわち、０が００
より小さい場合には，１対のセンサ間に出力差が生じな
いため、太陽の動きを細く追尾することができない。
、小孔２の中心と４片のセンサＴＥ，ＴＷ，ＴＳ，ＴＮ
の対称点を通る直線Ｋと太陽光ＳＬとのなす角度をθと
すると，比較増幅器がセンサＴＷ，ＴＥの出力差を検出
するためには、θがθ■より大きくなければならない（
θエは直線Ｋと？陽光ＳＬ’ とのなす角度で、各光セ
ンサが光を検出しない最大角度）。すなわち、０が００
より小さい場合には，１対のセンサ間に出力差が生じな
いため、太陽の動きを細く追尾することができない。
本発明の目的は、太陽の動きを高精度に検出することが
できる太陽追尾装置の光検出器を提供することである。
できる太陽追尾装置の光検出器を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、複数個の光セン
サが同一平面内に点対称に配設され、前記光センサに太
陽光が傾斜して照射されたとき，該光センサのうち、対
称点に関して互いに反対位置にある１対の光センサに出
力差を生じる太陽追尾装置の光検出器において，前記光
センサの上方に凹レンズを設け、該凹レンズの中心軸を
前記対称点に垂直に下ろしたことを特徴とする。
サが同一平面内に点対称に配設され、前記光センサに太
陽光が傾斜して照射されたとき，該光センサのうち、対
称点に関して互いに反対位置にある１対の光センサに出
力差を生じる太陽追尾装置の光検出器において，前記光
センサの上方に凹レンズを設け、該凹レンズの中心軸を
前記対称点に垂直に下ろしたことを特徴とする。
上記構成によれば，第６図において太陽光が０■より小
さい角度で入射した場合、その太陽光は凹レンズを通過
するときに直線Ｋから遠ざかる方向に屈折して、光セン
サＴＶに入射する。その結果，光センサＴＷ，ＴＥ間に
出力差を生じる。
さい角度で入射した場合、その太陽光は凹レンズを通過
するときに直線Ｋから遠ざかる方向に屈折して、光セン
サＴＶに入射する。その結果，光センサＴＷ，ＴＥ間に
出力差を生じる。
このように、入射角度の小さい太陽光も倹出することが
できるので，太陽の動きを細く追尾制御することが可能
となる。
できるので，太陽の動きを細く追尾制御することが可能
となる。
以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。なお
，従来の技術と同一の箇所については同一符号を記し、
その詳細な説明は省略する。
，従来の技術と同一の箇所については同一符号を記し、
その詳細な説明は省略する。
本発明の光検出器の縦断面を第１図に示す。図に示すよ
うに、斜光ボックス１内の光センサＴ Ｗ ，ＴＥの上
方には両凹レンズ４が配設されている。
うに、斜光ボックス１内の光センサＴ Ｗ ，ＴＥの上
方には両凹レンズ４が配設されている。
この両凹レンズ４の中心軸は直線Ｋと一致している。な
お、図では光センサＴＷ，ＴＥのみを示しているが、実
際には第５図と同様に光センサＴＳ，ＴＮも設けられて
いる。
お、図では光センサＴＷ，ＴＥのみを示しているが、実
際には第５図と同様に光センサＴＳ，ＴＮも設けられて
いる。
このような構成にすると，太陽光ＳＬが０２で入射した
場合、その太陽光ＳＬは両凹レンズ４で屈折して光セン
サＴＶに入射する。すなわち、従来の技術では入射角が
０１より小さい場合には、太陽光ＳＬ’ を検出するこ
とができなかったが，本実施例では、入射角がθ、より
小さいθ２になっても太陽光ＳＬを検出することが可能
となる。
場合、その太陽光ＳＬは両凹レンズ４で屈折して光セン
サＴＶに入射する。すなわち、従来の技術では入射角が
０１より小さい場合には、太陽光ＳＬ’ を検出するこ
とができなかったが，本実施例では、入射角がθ、より
小さいθ２になっても太陽光ＳＬを検出することが可能
となる。
また、第２図および第３図は本発明の他の実施例を示し
ている， 第２図の装置も太陽追尾装置に使用される光検出器であ
り、４片の光センサＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮが点対称に
配置され、これらの光センサＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮの
中央に円柱５が垂直に立設されている。そして、太陽光
が円柱５の中心線Ｌに傾斜して入射すると、円柱５の影
が光センサＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮのいずれかに形成さ
れ、対称の位置にある光センサとの間に出力差が生じる
。
ている， 第２図の装置も太陽追尾装置に使用される光検出器であ
り、４片の光センサＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮが点対称に
配置され、これらの光センサＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮの
中央に円柱５が垂直に立設されている。そして、太陽光
が円柱５の中心線Ｌに傾斜して入射すると、円柱５の影
が光センサＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮのいずれかに形成さ
れ、対称の位置にある光センサとの間に出力差が生じる
。
本実施例では、第３図に示すように、円柱５の中間部１
こ両凹レンズ４が設けられている。これにより、０２′
で入射した太陽光ＳＬは屈折して光センサＳＷに入射す
る。すなわち、従来は入射角が０１′ より小さい場合
には、太陽光ＳＬ′を検出することができなかったのに
対し，本実施例によれば入射角がθ、′より小さい０２
′になっても太陽光ＳＬを検出することができる。
こ両凹レンズ４が設けられている。これにより、０２′
で入射した太陽光ＳＬは屈折して光センサＳＷに入射す
る。すなわち、従来は入射角が０１′ より小さい場合
には、太陽光ＳＬ′を検出することができなかったのに
対し，本実施例によれば入射角がθ、′より小さい０２
′になっても太陽光ＳＬを検出することができる。
上記２つの実施例では，三次元的に動いて太陽追尾を行
う光検出器について説明したが、二次元的に動いて太陽
追尾を行う光検出器（一軸追尾用の光検出器）に対して
は、第４図に示すような両凹レンズ７を使用すればよい
。この両凹レンズ７は、レンズ面から所定の距離にレン
ズ面に平行な直線状の焦点をもつものである。
う光検出器について説明したが、二次元的に動いて太陽
追尾を行う光検出器（一軸追尾用の光検出器）に対して
は、第４図に示すような両凹レンズ７を使用すればよい
。この両凹レンズ７は、レンズ面から所定の距離にレン
ズ面に平行な直線状の焦点をもつものである。
なお、上述した各実施例では、両凹レンズ４，７を用い
たが、この代わりに上面又は下面がフラットな片凹レン
ズを用いても、上記と同様な作用効果が得られる。
たが、この代わりに上面又は下面がフラットな片凹レン
ズを用いても、上記と同様な作用効果が得られる。
また、本発明の光検出器は太陽追尾用だけでなく、移動
する光源を追尾する他の装置にも適用可能であることは
勿論である。
する光源を追尾する他の装置にも適用可能であることは
勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、太陽の動きを細
く検出することが可能となるので、高精度に太陽を追尾
することができる。
く検出することが可能となるので、高精度に太陽を追尾
することができる。
第１図は本発明の一実施例を説明する光検出器の縦断直
図，第２図および第３図は本発明の他の実施例を説明す
る光検出器の斜視［イと縦断面図、第４図は本発明の更
に他の実施例を説明する両凹レンズの斜視図、第５図お
よび第６図は従来の技術を説明する光検出器の斜視図と
縦断面図５第７図は太陽追尾のための制御ブロック図で
ある。 ｌ・・・斜光ボックス、 ２・・・小孔、４．７・・
両凹レンズ、５・・円柱、 ＴＥ．，ＴＶ，ＴＳ，ＴＮ，ＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮ・
・光センサ． ＳＬ，，ＳＬ’・・・太陽光
。 第
図，第２図および第３図は本発明の他の実施例を説明す
る光検出器の斜視［イと縦断面図、第４図は本発明の更
に他の実施例を説明する両凹レンズの斜視図、第５図お
よび第６図は従来の技術を説明する光検出器の斜視図と
縦断面図５第７図は太陽追尾のための制御ブロック図で
ある。 ｌ・・・斜光ボックス、 ２・・・小孔、４．７・・
両凹レンズ、５・・円柱、 ＴＥ．，ＴＶ，ＴＳ，ＴＮ，ＳＥ，ＳＷ，ＳＳ，ＳＮ・
・光センサ． ＳＬ，，ＳＬ’・・・太陽光
。 第
Claims (1)
- １、複数個の光センサが同一平面内に点対称に配設され
、前記光センサに太陽光が傾斜して照射されたとき、該
光センサのうち、対称点に関して互いに反対位置にある
１対の光センサに出力差を生じる太陽追尾装置の光検出
器において、前記光センサの上方に凹レンズを設け、該
凹レンズの中心軸を前記対称点に垂直に下ろしたことを
特徴とする太陽追尾装置の光検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1113249A JPH02291912A (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 太陽追尾装置の光検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1113249A JPH02291912A (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 太陽追尾装置の光検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291912A true JPH02291912A (ja) | 1990-12-03 |
Family
ID=14607360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1113249A Pending JPH02291912A (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 太陽追尾装置の光検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02291912A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010011209A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Toshiba Corp | 照度センサユニット、及び表示装置 |
| JP2012220270A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Mitaka Koki Co Ltd | 太陽光検出装置 |
| US8490619B2 (en) * | 2009-11-20 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Solar energy alignment and collection system |
| US8569616B2 (en) | 2009-11-20 | 2013-10-29 | International Business Machines Corporation | Method of concetrating solar energy |
| CN110214289A (zh) * | 2017-01-17 | 2019-09-06 | 六度空间有限责任公司 | 用于线性传感器的宽视野光学模块 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522454A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-10 | Nippon Buroa Kk | Apparatus for following sun |
| JPS6011808A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 太陽光追尾装置 |
-
1989
- 1989-05-02 JP JP1113249A patent/JPH02291912A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522454A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-10 | Nippon Buroa Kk | Apparatus for following sun |
| JPS6011808A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 太陽光追尾装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010011209A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Toshiba Corp | 照度センサユニット、及び表示装置 |
| US8490619B2 (en) * | 2009-11-20 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Solar energy alignment and collection system |
| US8569616B2 (en) | 2009-11-20 | 2013-10-29 | International Business Machines Corporation | Method of concetrating solar energy |
| JP2012220270A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Mitaka Koki Co Ltd | 太陽光検出装置 |
| CN110214289A (zh) * | 2017-01-17 | 2019-09-06 | 六度空间有限责任公司 | 用于线性传感器的宽视野光学模块 |
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