JPH037798Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はほう物面鏡の評価装置に関する。

石油以外のエネルギ源として、太陽エネルギが
脚光を浴びて久しくなるが、このエネルギを利用
した発電設備なども実験の段階からすでに一部で
は実用化の段階にまで進んでいる。このような大
規模な太陽エネルギの利用においては、反射面が
数m²というような二次曲面または三次曲面を形成
する比較的大形のほう物面鏡が用いられている。

ここで、太陽エネルギを効率的に集められるか
否かは、ほう物面鏡の面精度はもとより正確なほ
う物面になつているか否かにかかつてくることは
言うまでもないが、従来、上記のような大形の鏡
の評価装置は無きに等しかつた。

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、
入射光軸と反射光軸とが一致するほう物面鏡の基
準軸として、ほう物面鏡への平行光の投射光位置
およびその投射した光がほう物面鏡の焦点を通つ
て反射する反射光のそれぞれの位置と上記基準軸
との間の距離を定量的に確認する構成にし、大形
のほう物面鏡の評価を行えるようにしたものであ
る。

この考案の詳細を説明する前に、第１図にてほ
う物面鏡の性質について述べる。すなわち、ほう
物面鏡１の焦点Ｆを通り、焦点Ｆと頂点Ｏを結ぶ
直線をＹ軸とし、このＹ軸に直交し、かつ反射面
に対する接線をＸ軸にとり、ほう物線形状をＹ＝
Ax²とする。いま、入射光線３が反射面２の点Ｐ
に入射し、焦点Ｆを通り、反射面２の点P′で反射
する反射光線４は入射光線３と平行になつて出射
する。上記において、点Ｐの座標を（ａ，Aa²）
とすると、点P′は（−１／4A²a，１／16A³a²）となる
。

また、このときの焦点Ｆの座標は（０，１／4A）で ある。

よつて、図中に示したようにｙ軸を基準にして
入射光線３との距離L₁＝ａ、反射光線４との距
離L₂＝１／4A²aとなり、L₁×L₂＝１／4A²となり、す なわち（放物線形状により）一定である。このこ
とから、L₁を２倍にすればL₂は1/2となる。

次に一実施例を示す第２図および第３図により
この考案を説明する。すなわち、測定用のレーザ
発振器１０は移動台１１上に固定されている。こ
の移動台１１はレール１２に滑動自在に嵌合し、
移動台１１に取付けためねじ部材１３に螺合する
送りねじ１４の回転（駆動系は省略）で水平方向
に往復動されるようになつている。また移動台１
１上にはレーザ発振器１０に隣接して柱状の光走
査案内体１５が立設されている。この光走査案内
体１５にはその頂部から下部付近にかけて垂直に
延びる一条の摺動レール１６が設けられ、この摺
動レール１６に走査具１８が嵌合している。この
走査具１８は駆動体１９により光走査案内体１５
の内部側で回転するねじ２０に螺合され摺動レー
ル１６に沿つて垂直方向に上下移動するようにな
つている。また、走査具１８にはレーザ発振器１
０から上方に向けて摺動レール１６と平行に放出
される測定用の可視レーザ光２１を受け直角方向
に偏光させるプリズム２２が設けられているとと
もに上記偏向の位置を示すために、走査具１８の
側部に指針２３が取付けられ、さらに指針位置の
確認用に光走査案内体１５の一端部がわには第１
の目盛２４が垂直方向に設けられている。また偏
向されたレーザ光による測定物体からの反射光の
位置確認用に摺動レール１６の上面には第２の目
盛２５が設けられている。

上記の構成によるほう物面鏡の評価を次に説明
する。

２６は被測定物体である二次元曲面になるほう
物面鏡で所定の位置に固定もしくは調節可能な架
台（図示せず）に載架されている。このほう物面
鏡２６に対し、走査具１８を移動してたとえばＱ
点に偏向レーザ光２１ａを入射させる。このとき
のプリズム２２におけるレーザ光２１の偏向位置
を指針２３が指す第１の目盛２４の位置を読み取
つておくとともに、焦点ｆを通つてほう物面鏡２
６のQ′点に当り反射する反射レーザ光２１ｂの
位置を第２の目盛２５で読み取つておく。そし
て、走査具１８を除々に上昇させ、偏光レーザ光
２１ａと反射レーザ光２１ｂとが一致する位置を
第１の目盛２４で読み取り、前述したL₁とL₂と
の距離を算出し、さらにL₁×L₂＝１／4A²の式への 代入する上記の演算の結果を理論計算値もしくは
その計算値に対する誤差範囲の設定値に対比する
ことにより、ほう物鏡２６の面評価を高精度に行
うことができるものである。

なお、ほう物面鏡２６に対する面評価を１箇所
だけでなく、数箇所行う場合には、走査具１８の
上下方向の移動の他、移動台１１を動かし光走査
案内体１５自体の位置をも変更して、上記各レー
ザ光の走査位置を読み取るようにすればよい。

以上詳述したように、ソーラコレクター用ほう
物面鏡のように比較的大きな鏡面をもつものの形
状、相互位置を簡便に評価する装置はなかつた
が、この考案によれば、光線追跡の手法が取れ、
鏡面を定量的に評価でき、ほう物面鏡の品質管
理，選別のみならず組立ての合理化，省力化が図
られ、もつて太陽熱利用技術の向上に寄与すると
ころ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の原理図、第２図はこの考案
の一実施例を示す構成図、第３図は第２図におけ
る走査具１８付近の部分正面図である。 １０……レーザ発振器、１１……移動台、１２
……レール、１５……光走査案内体、１８……走
査具、２１……レーザ光、２２……プリズム、２
６……ほう物面鏡。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ほう物面鏡の入射光軸と反射光軸とが一致する
   基準軸（もしくは基準面）と交差する平面上を移
   動部が移動可能な走査駆動機構と、 この駆動機構の移動部よりほう物面鏡に対して
   レーザ発振器より放出したレーザ光をほう物面鏡
   の基準軸と平行に照射するレーザ光照射手段と、 このレーザ光照射手段により照射されたレーザ
   光の照射位置とほう物面鏡の設計値とから予測さ
   れる反射光の理論値の周辺で反射光を受光する反
   射光受光部と、 この反射光受光部に受光した反射光の位置を表
   示する表示器と を備えることを特徴とするほう物面鏡評価装置。